[發(fā)明專利]一種超細(xì)無機微粉改性瀝青的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110363706.4
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113136108A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳順;劉巧;賀行洋;蘇英;陳威;張博;徐慧;李韋龍;熊國慶;黃震宇;王迎斌;楊進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K9/04;C08K3/34;C08K7/26;C08K9/06;C08K3/013
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 吳楚

本發(fā)明涉及改性瀝青技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超細(xì)無機微粉改性瀝青的制備方法，將無機改性材料微粉與油性的表面改性劑在球磨機中油磨得到表面修飾無機微粉改性劑，然后將基質(zhì)瀝青粉料改性罐中加熱熔化，并加入表面修飾無機微粉改性劑，用高速剪切機以轉(zhuǎn)速剪切，然后置于攪拌器中攪拌，即得到表面修飾無機微粉改性基質(zhì)瀝青。本發(fā)明通過油磨使表面改性劑對無機改性材料微粉進(jìn)行改性，使無機改性材料微粉與基質(zhì)瀝青之間形成骨架和橋梁，改善無機改性材料與基質(zhì)瀝青的相容性，避免無機改性材料微粉與基質(zhì)瀝青混合時無機改性材料微粉發(fā)生團(tuán)聚、分布不均的問題，從而獲得性能優(yōu)異的改性瀝青。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瀝青材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超細(xì)無機微粉改性瀝青的制備方法。

背景技術(shù)

隨著路面技術(shù)以及石油工業(yè)的發(fā)展,石油瀝青作為道路材料得到了廣泛的應(yīng)用。瀝青混凝土路面的路用性能除了與交通載荷因素有關(guān)以外，更為重要的是瀝青材料本身。由于瀝青存在對溫度敏感性強高溫變軟發(fā)粘，低溫變脆易裂，在高溫和紫外線照射下會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，且耐疲勞性能差等缺點，因而在一定程度上限制了其使用性能。對瀝青進(jìn)行改性便成為提高瀝青材料性能的有效措施，其中對瀝青進(jìn)行無機改性不僅可以改善瀝青的性能，還可以在很大程度上降低成本,所以成為研究的熱點之一。

現(xiàn)有技術(shù)CN10398072A、CN104830079A、CN104479383A等對瀝青進(jìn)行無機改性進(jìn)行了研究，但是，目前的改性方法只是將改性劑與基質(zhì)瀝青簡單的進(jìn)行共混，由于粉體的團(tuán)聚，當(dāng)無機微粉加入到瀝青中時，隨著摻量的增大，會出現(xiàn)不同程度的離析，影響無機粉體改性瀝青的使用性能，表面改性的無機微粉和其他無機類瀝青改性材料通常粒徑比較小，達(dá)到微米甚至納米級，屬于超微粉體。超微粉體的粒徑小，因此有極大的比表面積和較高的表面能，處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，在庫侖力以及范德華力作用下粒子間發(fā)生團(tuán)聚，在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中容易形成二次粒子，使粒徑變大，影響其使用效果。當(dāng)加入到瀝青中時，因為不能夠很好的在瀝青中分散均勻，通常會失去粉體原有的優(yōu)越性，有時會導(dǎo)致使用效果適得其反。以磷渣微粉為例，磷渣微粉是由多種物質(zhì)組成的化合物，屬于極性無機材料，表面具有親水疏油的特性。而瀝青屬于有機高分子材料，兩者的表面特性或界面性質(zhì)不同，兩者之間的相容性差異導(dǎo)致磷渣微粉不能夠與瀝青相結(jié)合，當(dāng)過多的加入磷渣微粉時容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，不但不能提高瀝青的性能，反而會使某些方面的性能降低。因此，如何降低無機微粉顆粒之間的團(tuán)聚，改善無機微粉與瀝青的界面相容性，從而獲得性能優(yōu)異的改性瀝青，成為無機微粉在瀝青材料領(lǐng)域應(yīng)用所面臨的關(guān)鍵性問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種超細(xì)無機微粉改性瀝青的制備方法，其解決現(xiàn)有技術(shù)中無機微粉容易團(tuán)聚、與瀝青分散性差、界面相容性差、無機微粉改性瀝青使用性能差的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種超細(xì)無機微粉改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

(1)將基質(zhì)瀝青經(jīng)破碎篩分得到中值粒徑為0.6mm～1mm的基質(zhì)瀝青粉料；

(2)將無機改性材料經(jīng)機械研磨得到中值粒徑小于1μm的無機改性材料微粉；

(3)將無機改性材料微粉、油性的表面改性劑和研磨介質(zhì)置于立式球磨機中研磨得到漿料，漿料經(jīng)過濾得到表面修飾無機微粉改性劑；

(4)取100重量份的基質(zhì)瀝青粉料加入改性罐中加熱熔化，加入1～6重量份表面修飾無機微粉改性劑，用高速剪切機以轉(zhuǎn)速3000-5000r/min剪切20-50min，然后置于攪拌器中攪拌，即得到表面修飾無機微粉改性基質(zhì)瀝青。

具體地，步驟(3)中所述無機改性材料微粉與所述表面改性劑重量比為0.6：(0.8～2.2)。

具體地，步驟(2)中所述無機改性材料為硅灰、磷渣、煤灰、石粉、陶瓷中的一種或幾種。