[發(fā)明專利]一種骨膠改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110650410.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN113308124B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王天舒;史曉萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東交通學(xué)院
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L89/00;C08L5/08;C08L1/02;C08K3/16;C08K3/30;C08K5/17
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本領(lǐng)域?qū)儆诟男詾r青技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種骨膠改性瀝青及其制備方法。本發(fā)明原料包含以下組分：基質(zhì)瀝青、骨膠(BG)、多巴胺(DOPA)、混合堿、殼聚糖、鋅鹽、纖維素、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)。本發(fā)明根據(jù)貽貝分子的粘附機(jī)理，利用BG中的活性基團(tuán)羧基(COOH)與DOPA中的氨基(NH2)發(fā)生縮合改性反應(yīng)，再與鋅鹽中的Zn2+配位反應(yīng)形成了穩(wěn)定的五元環(huán)網(wǎng)狀BG DOPA/Zn2+化合物，添加纖維素制得纖維素增強(qiáng)BG DOPA/Zn2+材料。通過在基質(zhì)瀝青中添加纖維素增強(qiáng)BG DOPA/Zn2+材料，增大了基質(zhì)瀝青的復(fù)數(shù)模量，減小了瀝青的相位角，改善了基質(zhì)瀝青的低溫抗裂能力、流變性能、抵抗永久變形能力和其抗車轍能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于改性瀝青技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種骨膠改性瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)

瀝青路面具有平整度好，噪音低，養(yǎng)護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn)，已成為我國優(yōu)質(zhì)路面的主要結(jié)構(gòu)形式。然而，在車輛的長期反復(fù)載荷和惡劣的外部環(huán)境條件下，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)沉陷、開裂、水損壞、車轍、低溫縮裂等損壞模式，這很可能對(duì)行車安全和路面使用壽命產(chǎn)生不利影響。因此，如何解決上述問題，延長道路使用壽命，提高路面行車安全，實(shí)現(xiàn)高性能瀝青路面一直是研究的熱點(diǎn)。

已有研究發(fā)現(xiàn)，使用橡膠、SBS、丁苯膠乳等聚合物改性瀝青能夠顯著提升瀝青路面的性能。CN106633964B中提出一種橡膠和SBS改性瀝青組合物，該組合物提高了瀝青存儲(chǔ)問題，降低了瀝青粘度，提高施工性能，但該技術(shù)制備工藝復(fù)雜，改性瀝青的疲勞性能較差，制約其應(yīng)用。CN108395711B提出一種利用氯代硅烷和四硫化二鈉改性的介孔分子篩來改性瀝青，提高基質(zhì)瀝青的抗老化性能，且制備過程中無有毒氣體放出，該技術(shù)只針對(duì)短期薄膜烘箱熱氧老化，無長期老化和紫外老化數(shù)據(jù)，影響其推廣使用。此外，所有聚合物改性劑均來自石油化工產(chǎn)品，其高昂的價(jià)格給道路建設(shè)帶來沉重負(fù)擔(dān)。因此，選擇物美價(jià)廉的天然高分子材料對(duì)促進(jìn)瀝青路面的可持續(xù)發(fā)展起著重要作用。

骨膠是從有機(jī)廢料(如動(dòng)物骨骼、廢棄皮革)中提取的膠原蛋白制成的天然膠粘劑，被廣泛用于醫(yī)藥和包裝行業(yè)。通過在道路工程中應(yīng)用骨膠，不僅可以提高瀝青及其混合物的路用性能，而且可以實(shí)現(xiàn)骨膠材料的回收利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有改性瀝青技術(shù)環(huán)保性、老化性、油溶解性等性能存在的不足，首要目的是提供一種綠色環(huán)保、成本低廉、制備方法簡單的骨膠改性瀝青及其制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，包括以下幾大步驟：(1)通過將骨膠與混合堿、多巴胺、鋅鹽、殼聚糖等進(jìn)行充分混合，使其自行反應(yīng)生成BG-DOPA/Zn2+絡(luò)合物，隨后加入纖維素超聲分散，制得纖維素增強(qiáng)BG-DOPA/Zn2+材料。(2)將基質(zhì)瀝青加熱至熔融狀態(tài)，分批加入自制的纖維素增強(qiáng)BG-DOPA/Zn2+材料，手動(dòng)攪拌至混合液體中無明顯氣泡產(chǎn)生，后加入DEP，在溫度控制在140℃范圍內(nèi)，1500r/min下低速剪切繼續(xù)攪拌30min后，即得到骨膠改性瀝青。(3)將骨膠改性瀝青進(jìn)行布氏旋轉(zhuǎn)黏度、動(dòng)態(tài)剪切流變、彎曲梁流變等試驗(yàn)。