[發(fā)明專利]一種改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210791060.4
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN114921108B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 高英力;田維偉;龍國鑫;廖美捷;謝雨彤
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K3/22;C08K3/32;C08K5/12;C08K5/523;C08J3/20
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 閔媛媛

本發(fā)明公開了一種改性瀝青及其制備方法，原料包括基質瀝青、納米氧化鋅、多聚磷酸、增塑劑，納米氧化鋅摻量為基質瀝青質量的0.5％?1.5％，多聚磷酸的摻量為基質瀝青質量的0.5％?1.1％，增塑劑的摻量為基質瀝青質量的1％?2％。本發(fā)明改性瀝青具有良好的高溫性能、溫度敏感性、低溫性能以及熱穩(wěn)定性，抗老化能力和抗疲勞性能大幅提升，不易分層離析，便于長期儲存。

技術領域

本發(fā)明屬于道路工程材料技術領域，涉及一種改性瀝青及其制備方法，具體涉及一種納米材料/聚合物改性瀝青及其制備方法。

背景技術

近年來，在道路工程材料技術領域內針對瀝青的改性劑材料層出不窮，而多聚磷酸(PPA)能夠與基質瀝青發(fā)生化學反應，改性工藝簡單、價格低廉、用量少，可顯著改善瀝青混合料的溫度敏感性，提高瀝青路面對重載交通的適應能力，所以被選用代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚合物改性劑。在基質瀝青中添加PPA后，瀝青的化學結構發(fā)生了改變，PPA化學結構中的羥基與瀝青中的極性基團發(fā)生反應，產生醚或酯。碳鏈之間發(fā)生環(huán)化和接枝，使瀝青的分子結構更加復雜，從而提高瀝青的高溫性能。經PPA改性后的瀝青，高溫抗車轍能力提高顯著，彈性模量增大，相位角減小，1％PPA與4％SBS對瀝青高溫穩(wěn)定性的提高能力相當。現有利用PPA的方法多是將其和SBS改性劑、SBR改性劑、橡膠粉等復配作為瀝青改性劑，主要目的是提高復合改性瀝青的高溫性能。但是PPA對于瀝青的低溫性能影響較大，使得瀝青的低溫性能下降明顯，且PPA改性瀝青在長期老化方式下的耐老化性能很差。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種改性瀝青，具有良好的高溫性能、溫度敏感性、低溫性能以及熱穩(wěn)定性，抗老化能力和抗疲勞性能大幅提升，不易分層離析，便于長期儲存，解決了現有技術中存在的問題。

本發(fā)明的另一目的是，制備一種改性瀝青的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術方案是，一種改性瀝青，原料包括基質瀝青、納米氧化鋅、多聚磷酸、增塑劑，納米氧化鋅摻量為基質瀝青質量的0.5％-1.5％，多聚磷酸的摻量為基質瀝青質量的0.5％-1.1％，增塑劑的摻量為基質瀝青質量的1％-2％。

進一步的，所述納米氧化鋅的比表面積為50-55m²/g，平均粒徑30±1nm，純度＞99.5％。

進一步的，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、癸二酸二辛酯中的任意一種。

一種改性瀝青的制備方法，具體按照以下步驟進行：

S1，將基質瀝青和足量納米氧化鋅分別于130℃-135℃加熱烘干，使基質瀝青有較好的流動性；烘干納米氧化鋅中的水分；

S2，將基質瀝青取出，均勻加熱至145℃-150℃，將納米氧化鋅加入基質瀝青中，納米氧化鋅摻量為基質瀝青質量的0.5％-1.5％；攪拌均勻，高速剪切；

S3，加入多聚磷酸，多聚磷酸的摻量為基質瀝青質量的0.5％-1.1％，攪拌均勻，高速剪切；

S4，按比例加入增塑劑，摻量為基質瀝青的1％-2％，攪拌均勻，高速剪切；

S5，將剪切好的改性瀝青放入溫度為145-150℃的烘箱中發(fā)育，即得。

進一步的，所述步驟S1中，加熱烘干的時間為1-1.5小時。

進一步的，所述步驟S2中，均勻加熱具體為：將步驟S1加熱后的基質瀝青放入磁力攪拌器的集熱鍋進行油浴加熱，保持溫度為145℃-150℃，啟動剪切機，以500-800r/min的速度對基質瀝青進行攪拌，使基質瀝青受熱均勻，直至基質瀝青內部溫度穩(wěn)定。

進一步的，所述步驟S2、S3中，高速剪切的剪切速度為3000-3500r/min，剪切溫度為145℃-150℃，剪切時間10-15min。