[發(fā)明專利]一種石墨烯改性瀝青及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810447281.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN108559287A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正坤;李文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 威海南海碳材料科技研究院有限公司
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L71/02;C08L97/00;C08L91/00;C08L89/04;C08K3/04
• 代理公司: 威海恒譽(yù)潤(rùn)達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37260
• 代理人: 李福新

發(fā)明涉及一種石墨烯改性瀝青及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)的瀝青高溫穩(wěn)定性差、低溫穩(wěn)定性差易凍裂和水穩(wěn)定性差的技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種石墨烯改性瀝青，按重量份數(shù)計(jì)，由下列原材料制成：石油瀝青80～100份，石墨烯10～12份，聚乙二醇5～7份，木質(zhì)素磺酸鈣10～12份，廢機(jī)油5～10份，頭發(fā)15～30份；同時(shí)還提供其制備方法。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于道路材料技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯改性瀝青及其 制備方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，我國(guó)公路建設(shè)進(jìn)入了良好的發(fā)展時(shí)期。 高速公路建設(shè)成績(jī)令人震撼，但是瀝青混凝土路面的損壞問題越來越普 遍。瀝青是一種分子量相對(duì)較小的、由眾多小分子物質(zhì)組成的非高分子 材料共混物，瀝青具有較差的彈性和耐老化性的特點(diǎn)。季節(jié)的變化對(duì)瀝 青的路用性能影響很大，溫度高時(shí)，瀝青易熔化且易流淌。相反，溫度低時(shí)，瀝青更容易變脆，從而導(dǎo)致瀝青喪失流動(dòng)性。這種性質(zhì)往往使瀝 青路面在夏天時(shí)出現(xiàn)車轍現(xiàn)象，在冬天時(shí)瀝青路面溫縮開裂，易造成人 身和財(cái)產(chǎn)的損失。瀝青也是一種由天然形成的或者由人力加工的工程材 料，主要應(yīng)用于道路建設(shè)中。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，道路交通量的 增加，傳統(tǒng)的瀝青鋪成的路面已經(jīng)無法滿足發(fā)展的需求，因此，對(duì)瀝青進(jìn)行改性，改善和提高其路用性能，以滿足不同惡劣環(huán)境下的使用需求 和對(duì)高質(zhì)量道路瀝青日益增長(zhǎng)的需求。而瀝青瀝青改性劑的選擇對(duì)改性 瀝青的路用和使用性能起著決定性因素。瀝青作為一種復(fù)雜的高分子碳 氫化合物，在一定溫度與荷載作用下表現(xiàn)為典型的彈-粘-塑性，并且在高 溫與紫外線照射下會(huì)產(chǎn)生老化現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原料組 成合理配伍、具有較高的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性的環(huán)保型 的石墨烯改性瀝青及其制備方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種石墨烯改性瀝青，按重量份數(shù)計(jì)，由下列原材料制成：石油瀝 青80～100份，石墨烯10～12份，聚乙二醇5～7份，木質(zhì)素磺酸鈣10～12 份，廢機(jī)油5～10份，頭發(fā)15～30份。

優(yōu)選的，按重量份數(shù)計(jì)，原材料組成為：石油瀝青90份，石墨烯11 份，聚乙二醇6份，木質(zhì)素磺酸鈣11份，廢機(jī)油7份，頭發(fā)22份。

優(yōu)選的，頭發(fā)長(zhǎng)度為2～8mm；聚乙二醇分子量為6000。

上述任何一項(xiàng)的一種石墨烯改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

(1)按所需重量份數(shù)稱取石油瀝青、石墨烯、聚乙二醇、木質(zhì)素磺 酸鈣、廢機(jī)油、頭發(fā)；

(2)將步驟(1)稱取的木質(zhì)素磺酸鈣和廢機(jī)油放入攪拌機(jī)中攪拌， 待完全溶解后；再加入步驟(1)稱取的石墨烯超聲分散至混合均勻，得 瀝青改性劑；

(3)將步驟(1)稱取的石油瀝青加熱至140～190℃后，進(jìn)行第一次 攪拌；再加入步驟(2)制得的瀝青改性劑加熱至185～200℃進(jìn)行第二次 攪拌溶脹；加入步驟(1)稱取的頭發(fā)于185～195℃下進(jìn)行剪切研磨；最 后降低溫度至160～180℃，再加入步驟(1)稱取的聚乙二醇，于160～180℃ 下進(jìn)行第三次攪拌發(fā)育反應(yīng)后，得石墨烯改性瀝青。

優(yōu)選的，步驟(2)中，攪拌轉(zhuǎn)速為90～120r/min，攪拌時(shí)間為5～10min。

優(yōu)選的，步驟(2)中，超聲功率為800～1000w，超聲時(shí)間為20～30min。

優(yōu)選的，步驟(3)中，第一次攪拌轉(zhuǎn)速為210～280r/min，時(shí)間為 5～30min。

優(yōu)選的，步驟(3)中，第二次攪拌轉(zhuǎn)速為100～150r/min，時(shí)間為 30～120min。