[發明專利]一種石墨烯瀝青添加劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011236622.6
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112521761A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳穩城;楊劍
• 申請（專利權）人: 廣州盛門新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L29/04;C08L33/12;C08L53/00;C08L75/04;C08L19/00;C08K3/04;C08K9/04;C08K9/06;C08K5/55
• 代理公司: 廣州中祺知力知識產權代理事務所(普通合伙) 44736
• 代理人: 鐘育彬

本發明公開了一種石墨烯瀝青添加劑，由以下組分組成：羧基化氧化石墨烯，γ?(2，3?環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，烷基糖苷，聚乙烯醇，硼酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯系嵌段共聚物，聚氨酯，廢棄橡膠粉。同時公開了這種石墨烯添加劑的制備方法。本發明的添加劑，能夠在目前已有的瀝青生產工藝的基礎上，通過直接添加的方式提高瀝青的各項理化指標。

技術領域

本發明涉及化工材料領域，特別涉及一種石墨烯瀝青添加劑及其制備方法。

背景技術

公路建設是衡量國民經濟發展的重要指標，近年來我國公路建設取得了巨大發展。在所有的公路建設里程中，瀝青路面占據絕大部分，然而，面對我國公路交通流量逐漸增大、車輛行駛速度提高、重型荷載數量增多等一系列現狀，導致這種路面結構首先被破壞的就是表面功能層，不僅會產生裂縫、松散、龜裂、坑槽等病害，而且路面的抗滑性能、平整性能以及噪音性能遭到嚴重破壞，行車安全性和舒適性得不到應有的保障但是目前針對路面功能層破壞的養護方法大多是如下兩種方法：(1)將原有路面進行銑刨，然后在進行罩面處理；(2)直接在功能層鋪設一層罩層厚面。但是這兩種養護方法都存在著極大的弊端，不僅不利于環境保護，浪費了大量人力物力，而且養護工期較長，容易造成交通堵塞。而另一方面，瀝青加工技術的提高往往意味著設備的更換，需要花費較多的人力物力。因此，如何在現有瀝青制備技術的基礎上，顯著提高瀝青各項理化指標，是一個急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種石墨烯瀝青添加劑及其制備方法，能夠滿足瀝青材料對高低溫性能的要求。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：一種石墨烯瀝青添加劑，由以下組分組成：羧基化氧化石墨烯，γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，烷基糖苷，聚乙烯醇，硼酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯系嵌段共聚物，聚氨酯，廢棄橡膠粉。

優選的，石墨瀝青添加劑按質量份計，由2.5～15份羧基化氧化石墨烯，1～4份γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，4～8份烷基糖苷，5～10份聚乙烯醇，10～20份硼酸酯，5～10份聚甲基丙烯酸甲酯，5～10份苯乙烯系嵌段共聚物，5～10份聚氨酯，20～40份廢棄橡膠粉組成。

優選的，石墨瀝青添加劑按質量份計，由5～10份羧基化氧化石墨烯，2～3份γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，5～6份烷基糖苷，6～8份聚乙烯醇，12～16份硼酸酯，6～8份聚甲基丙烯酸甲酯，6～8份苯乙烯系嵌段共聚物，6～8份聚氨酯，28～32份廢棄橡膠粉組成。

優選的，羧基化氧化石墨烯由以下步驟制備而成的：將氧化石墨烯分散于水中，超聲分散后加入NaOH和一氯乙酸，超聲、充分反應后，將溶液熱過濾除去雜質離子，離心分離后在真空干燥。

優選的，羧基化氧化石墨烯由以下步驟制備而成的：按質量分計，將1份的氧化石墨烯分散于1000份水中，超聲分散成均勻透明膠體溶液，然后加入60份的NaOH和50份一氯乙酸，超聲180min，待充分反應后，將溶液熱過濾除去雜質離子，離心分離后在65℃真空干燥下得到羧基化氧化石墨烯。

一種石墨烯瀝青添加劑的制備方法，其步驟是：(1)將羧基化氧化石墨烯和無水乙醇按比例攪拌混合后、加入γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷在水浴條件下，充分反應，離心后干燥制得表面改性的羧基化氧化石墨烯；(2)將表面改性羧基化氧化石墨烯、烷基糖苷、聚乙烯醇、硼酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯混合，得到預混料；(3)將所述預混料和苯乙烯系嵌段共聚物、聚氨酯進行熱混合，再和廢棄橡膠粉進行混煉，融脹、擠出得到石墨烯瀝青添加劑顆粒。

優選的，水浴條件是溫度為50～60℃，所述充分反應時間為20～24h。

優選的，熱混合溫度為60～65℃。

優選的，所述羧基化氧化石墨烯和無水乙醇的質量比為1∶(80～100)。

一種石墨烯瀝青添加劑在瀝青生產、制備中的應用。