具有有机官能团的聚倍半硅氧烷作为沥青改性剂的应用制造技术

本发明专利技术涉及具有有机官能团的聚倍半硅氧烷作为沥青改性剂的应用。本发明专利技术将含有机官能团的POSS作为沥青改性剂，在沥青改性时改性剂用量小，改性效果明显；改性原理简单，根据沥青性能的不同要求，添加不同官能团的POSS进行改性，灵活多变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路工程
，具体涉及一种道路沥青纳米改性材料制备方法。
技术介绍
纳米材料改性沥青已经有了很多研究，研究最多的是无机纳米粉体材料，主要集中在无机氧化物纳米粉体材料，包括氧化硅、氧化铝、氧化锌、二氧化钛和四氧化三铁等，其颗粒尺寸均在20纳米以上，存在分散改性困难，对沥青性能改善不理想的问题；采用有机化的层状硅酸盐插层获得二维片状纳米材料改性沥青具有成本低廉，沥青性能改善较好的效果，但是由于片状平面尺寸较大，对沥青性能进一步改善受到限制。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供具有有机官能团的聚倍半硅氧烷作为沥青改性剂的应用，具有有机官能团的聚倍半硅氧烷为硅醇聚倍半硅氧烷、乙烯基聚倍半硅氧烷、酚羟基聚倍半硅氧烷、氨基盐酸盐聚倍半硅氧烷、苯基聚倍半硅氧烷、氯丙基聚倍半硅氧烷、氟化聚倍半硅氧烷或甲基丙烯酸酯异丁基聚倍半硅氧烷。本专利技术还提供了一种沥青改性剂。本专利技术所提供的沥青改性剂的制备原料包括具有官能团的聚倍半硅氧烷、有机溶剂、偶联剂和引发剂。本专利技术的有机溶剂选用易挥发的有机溶剂。具体例如：二氯甲烷，三氯甲烷，三氯乙烷，甲苯，二甲苯，四氢呋喃，正己烷等。根据POSS的不同官能团，依据相似相溶的原理选择合适的有机溶剂。本专利技术的偶联剂包括可以与沥青形容性良好，同时可以和POSS表面偶联的偶联剂。具体例如：KH550，KH560，KH570，DL602，DL171，钛酸酯等。优选KH系列偶联剂。本专利技术的引发剂包括在沥青介质存在的情况下可以引发POSS单体聚合反应的引发剂。具体例如：过氧化物引发剂、偶氮类引发剂、氧化还原引发剂等。优选过氧化物引发剂。本专利技术的具有有机官能团的聚倍半硅氧烷有机溶液的质量浓度为1％-25％；所述偶联剂与具有有机官能团的聚倍半硅氧烷的质量比为0.5％-5％:1；所述引发剂质量为具有有机官能团的聚倍半硅氧烷的质量的0.15％-5％。本专利技术又提供了一种改性沥青。本专利技术的改性沥青的制备原料包括具有有机官能团的聚倍半硅氧烷、有机溶剂、偶联剂、引发剂和沥青。本专利技术的改性沥青中，具有有机官能团的聚倍半硅氧烷的质量分数为0.1％-2％。本专利技术同时提供了上述改性沥青的制备方法。本专利技术所提供的改性沥青的制备方法包括：将聚倍半硅氧烷、有机溶剂、偶联剂、引发剂和沥青混合；混合物溶剂挥发。本专利技术的改性沥青制备方法中溶剂挥发的加热温度为60-120℃；加热时间为1-12小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术将含有机官能团的POSS作为沥青改性剂，在沥青改性时改性剂用量小，改性效果明显；改性原理简单，根据沥青性能的不同要求，添加不同官能团的POSS进行改性，灵活多变。(2)含有机官能团的POSS为有机无机杂化纳米材料，无机部分尺寸只有1.6nm，和无机氧化物改性沥青具有完全不同的微观结构，可使得改性沥青宏观力学性能改变效果良好。具体实施方式将一定量的有机官能团POSS纳米材料溶解进入溶剂，然后加入一定量的偶联剂和引发剂，最后加入沥青，缓慢升温到一定温度，进行溶剂挥发和POSS聚合反应，获得POSS改性沥青。以70#基质沥青改性前后动态剪切模量变化为例，说明具体实施方式。对比例：基质沥青室温动态剪切模量见表1：表1实施例1：1克乙烯基POSS加入10克三氯乙烯中，充分溶解后，加入0.02克KH550，和0.05克过氧化苯甲酰，沥青99克，搅拌均匀，并在110℃下进行聚合和溶剂挥发，获得POSS改性沥青，该POSS改性沥青动态剪切模量见表2：表2以上结果可以看出，POSS改性沥青抗车辙因子大幅度提高，弹性模量也有提高，但是低于抗车辙因子提高幅度，沥青性能得到明显改性。实施例2：2.5克乙烯基POSS加入10克三氯乙烯中，充分溶解后，加入0.03克KH550，和0.07克过氧化苯甲酰，沥青97克，搅拌均匀，并在120℃下进行聚合和溶剂挥发，获得POSS改性沥青，该POSS改性沥青动态剪切模量见表3：表3以上结果可以看出，POSS改性沥青抗车辙因子大幅度提高，弹性模量也有提高，但是低于抗车辙因子提高幅度，沥青性能得到明显改性。实施例3：5克乙烯基POSS加入25克三氯乙烯中，充分溶解后，加入0.05克KH550，和0.07克过氧化苯甲酰，沥青97克，搅拌均匀，并在120℃下进行聚合和溶剂挥发，获得POSS改性沥青，该POSS改性沥青动态剪切模量见表4：表4以上结果可以看出，POSS改性沥青抗车辙因子大幅度提高，弹性模量也有提高，但是低于抗车辙因子提高幅度，沥青性能得到明显改性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有有机官能团的聚倍半硅氧烷作为沥青改性剂的应用，所述具有有机官能团的聚倍半硅氧烷为硅醇聚倍半硅氧烷、乙烯基聚倍半硅氧烷、酚羟基聚倍半硅氧烷、氨基盐酸盐聚倍半硅氧烷、苯基聚倍半硅氧烷、氯丙基聚倍半硅氧烷、氟化聚倍半硅氧烷或甲基丙烯酸酯异丁基聚倍半硅氧烷。

【技术特征摘要】
1.具有有机官能团的聚倍半硅氧烷作为沥青改性剂的应用，所述具有有机官能团的聚倍半硅氧烷为硅醇聚倍半硅氧烷、乙烯基聚倍半硅氧烷、酚羟基聚倍半硅氧烷、氨基盐酸盐聚倍半硅氧烷、苯基聚倍半硅氧烷、氯丙基聚倍半硅氧烷、氟化聚倍半硅氧烷或甲基丙烯酸酯异丁基聚倍半硅氧烷。2.一种沥青改性剂，其特征在于，该沥青改性剂的制备原料包括具有官能团的聚倍半硅氧烷、有机溶剂、偶联剂和引发剂；所述具有有机官能团的聚倍半硅氧烷为硅醇聚倍半硅氧烷、乙烯基聚倍半硅氧烷、酚羟基聚倍半硅氧烷、氨基盐酸盐聚倍半硅氧烷、苯基聚倍半硅氧烷、氯丙基聚倍半硅氧烷、氟化聚倍半硅氧烷或甲基丙烯酸酯异丁基聚倍半硅氧烷；所述的有机溶剂为可溶解所述具有有机官能团的聚倍半硅氧烷的有机溶剂；所述的偶联剂为可与所述具有有机官能团的聚倍半硅氧烷表面偶联的偶联剂；所述引发剂为在沥青介质存在的情况下可以引发所述具有有机官能团的聚倍半硅氧烷单体聚合反应的引发剂。3.如权利要求2所述的沥青改性剂，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烷、甲苯、二甲苯、四氢呋喃和正己烷中的一种或两种以上的混合物。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，冯雷，白帆，艾涛，阎鑫，徐鸥明，王振军，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61