[發明專利]一種用于瀝青耐老化的材料的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011583055.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112679800B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 賀行洋;張博;陳順;蘇英;劉巧;徐慧;熊國慶;黃震宇;李維和;陳威;曾三海
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C08K9/04
• 分類號: C08K9/04;C08K7/00;C08K3/30;C08K5/134;C08K5/13;C08L95/00;C08L15/00;C08L23/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

本發明屬于改性瀝青材料制備技術領域，具體涉及一種用于瀝青耐老化的材料的制備方法及應用，包括以下步驟：(1)在有機溶劑中加入銅鹽和硫化鹽，在室溫下攪拌至完全溶解得到前驅溶液A；在有機溶劑中加入鋅鹽和硫化鹽，在室溫下攪拌至完全溶解得到前驅溶液B；將前驅溶液A在一定溫度下反應，得到硫化銅納米片；繼續注入前驅溶液B，反應，離心、分離和干燥得到硫化銅/硫化鋅納米片；(2)將硫化銅/硫化鋅納米片、插層劑和紫外吸收劑加入到正己烷中，加入分散劑并分散，在恒溫條件下攪拌反應，離心、分離和干燥得到改性后的硫化銅/硫化鋅納米片。本發明制備的材料能夠有效地提升瀝青抗老化的能力，延長瀝青道路等的服役壽命。

技術領域

本發明屬于改性瀝青材料制備技術領域，具體涉及一種用于瀝青耐老化的材料的制備方法及應用。

背景技術

瀝青被廣泛應用于建筑、道路、橋梁等工程，主要用于防水材料和鋪筑路面結構膠結材料。但是，瀝青也是一種有機混合物，如果長時間地暴露在空氣中，在風雨、溫度變化等自然條件的作用下，會發生一系列的物理及化學變化，如蒸發、脫氧、縮合、氧化等。此時,瀝青中除含氧官能團增多外，其他的化學組成也有變化，最后使瀝青逐漸硬化變脆開裂，不能繼續發揮其原有的黏結或密封作用。

此外，由于瀝青是一種復雜的有機化合物，其老化機理是多種物質的耦合作用。因此，添加單一的抗氧化劑并不能起到很好地抗老化作用。加入單一的抗紫外老化劑，也會在制備和使用過程中，快速失效。目前國內外對改善瀝青耐久性的措施主要包括采用無機材料，如蒙脫土、水滑石、云母粉、石墨烯等材料加入瀝青，一定程度上提高瀝青的抗老化性能。專利CN107652700A公布了一種耐久性改性瀝青的制備方法，該發明中利用有機化蒙脫土和鈦白粉添加到改性瀝青當中，來提高其抗熱氧老化能力。專利CN109762356A公布了一種抗紫外高有效含量陽離子乳化瀝青的制備方法，該發明中利用經偶聯劑改性的金屬氧化物紫外吸收劑，有效增強了乳化瀝青抗紫外能力，提升道路瀝青使用性能。專利CN103881403A公布了一種紫外阻隔固態瀝青的制備方法，該發明中利用鎂鋁基層狀雙氫氧化物化學吸收和物理屏蔽作用，提高了瀝青抗紫外老化能力。但是，單方面提高其熱氧老化和抗紫外老化能力并不能解決瀝青老化問題，而且蒙脫土的加入會導致瀝青部分物理性能下降，紫外吸收劑在高溫情況下也容易失效，失去捕獲自由基的能力。因此，研發一種既能提高其抗熱氧老化能力，又能防止紫外老化的新型改性瀝青材料，具有重要的理論價值和實踐意義。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種用于瀝青耐老化的材料的制備方法，制備的耐老化改性瀝青能夠有效地提升瀝青抗老化的能力，延長其在瀝青道路等瀝青材料的服役壽命。

本發明的目的之二在于提供一種用于瀝青耐老化的材料的應用。

本發明實現目的之一所采用的方案是：一種用于瀝青耐老化的材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)、硫化銅/硫化鋅納米片的制備

在100重量份的有機溶劑中加入15-20重量份銅鹽和10-20重量份硫化鹽，在室溫下攪拌至完全溶解得到前驅溶液A；在100重量份的有機溶劑中加入15-20重量份鋅鹽和10-20重量份硫化鹽，在室溫下攪拌至完全溶解得到前驅溶液B；將前驅溶液A在溫度150～180℃下反應，得到硫化銅納米片；在此溶液中繼續注入前驅溶液B，保持溫度150～180℃反應，經過離心、分離和干燥得到多層結構的硫化銅/硫化鋅納米片；

(2)、硫化銅/硫化鋅納米片的改性

將20～30重量份硫化銅/硫化鋅納米片、10～15重量份插層劑和3～15重量份紫外吸收劑加入到100重量份正己烷中，加入分散劑并分散，在溫度為75℃～85℃的恒溫條件下攪拌反應，離心、分離和干燥得到改性后的硫化銅/硫化鋅納米片，即為所述用于瀝青耐老化的材料。

優選地，所述步驟(1)中，有機溶劑為油胺或十八烯。

優選地，所述步驟(1)中，銅鹽為乙酸銅、氯化銅、硫酸銅中的至少一種。