[發(fā)明專利]一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010340534.4
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111484745A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 惠濤;孟旭;張建勛;王飛;康柯楠;常燦華;胡威;王輝;郭孟楠;惠鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院;鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K9/04;C08K3/04;C09C1/44;C09C3/08
• 代理公司: 鄭州豫鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41178
• 代理人: 魏新培

1.一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）、配制偶聯(lián)劑溶液；將鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC931與無水乙醇以質(zhì)量比3:7在燒杯進(jìn)行混合；

2）、初拌；將納米碳粉放入燒杯，利用固體攪拌機(jī)的聚四氟乙烯（PTFE）轉(zhuǎn)子對其進(jìn)行均勻拌和，然后滴入質(zhì)量比為10%的偶聯(lián)劑溶液，轉(zhuǎn)速從500r/min到1500r/min逐步調(diào)節(jié)，過程中利用紙片封閉燒杯口，避免納米碳粉飛揚(yáng)逸出，持續(xù)攪拌10min后，用攪拌棒搗開杯壁上轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不到的地方，納米碳粉顆粒會從球狀慢慢攪拌成粉末狀；

3）、加熱烘干；將所述步驟2）中的初拌完畢的納米碳粉燒杯放入140℃烘箱中，持續(xù)加熱15min；

4）、復(fù)拌；將所述步驟3）中烘干后的納米碳粉燒杯取出，繼續(xù)用聚四氟乙烯轉(zhuǎn)子攪拌，并用攪拌棒搗碎研磨，確保納米材料呈粉末狀，至此，納米碳粉表面修飾完畢，最后用保鮮膜對燒杯進(jìn)行封口，防止納米碳粉受潮，待使用時提取即可；

5）、在相同的試驗(yàn)工藝參數(shù)下分別制備經(jīng)偶聯(lián)劑表面修飾前后的納米碳粉改性瀝青，利用利用延度儀、針入度儀、軟化點(diǎn)儀、掃描電鏡儀，對比分析經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑表面修飾前后的納米碳粉改性瀝青宏觀和微觀性能變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，所述步驟1）中的鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC931屬于復(fù)合型單烷氧基鈦酸酯，其密度為0.80-0.95g/cm3，黏度為10-50mm3/s，折光率為1.45-1.48，閃點(diǎn)（開口）≥65℃，PH值為4.0-6.0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，所述步驟1）中的無水乙醇的分子量為46.07，分子式為C2H6O。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，所述步驟2）中的納米碳粉呈黑色粉末狀，徑為40目。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，所述步驟2）中固體攪拌機(jī)的攪拌量為50-6000ml，轉(zhuǎn)速范圍為100-3000rpm，轉(zhuǎn)速控制精度為±3rpm，定時范圍30s-999min，攪拌最大粘度80000mpas。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，所述步驟2）中聚四氟乙烯轉(zhuǎn)子采用的是聚四氟乙烯和永磁性磁鋼精制而成，具有耐磨、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、無毒性、攪拌力強(qiáng)、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、式樣新穎的優(yōu)點(diǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，所述步驟3）中的烘箱為電熱鼓風(fēng)干燥箱，控制范圍為+10℃-250℃，控制性能為0.1℃（分辨率）/≤±0.5℃（恒溫波動度）/≤±2%℃（均勻度）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性瀝青材料制備的納米碳粉修飾方法，其特征在于，所述步驟5）中的試驗(yàn)工藝為：首先，將基質(zhì)瀝青放入燒杯后，置于120℃烘箱中，加熱至流淌；然后，取出燒杯，利用高剪切分散乳化劑進(jìn)行剪切，同時加入修飾前納米碳粉或修飾后的納米碳粉，反應(yīng)溫度控制在160℃，在2000r/min轉(zhuǎn)速下持續(xù)30min左右后，再提高轉(zhuǎn)速到3000r/min，高速剪切3000min，至此，修飾前或后的納米碳粉改性瀝青制備完畢。