一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米氧化锌填充的硅藻土‑橡胶粉复合改性的耐老化沥青，其特征在于，将硅藻土经高温煅烧，机械研磨粉碎、过筛后干燥；将废旧轮胎机械粉碎、过筛得废旧橡胶粉；醇溶液中加入硅烷偶联剂，水解后，将其均匀喷洒在橡胶粉表面，充分混合；微波下处理后，用氢氧化钠溶液浸泡，然后在烘箱中干燥，即得改性橡胶粉；将氧化石墨烯溶解于二甲基甲酰胺中得A液；将纳米氧化锌溶解于二甲基甲酰胺中得B液；将A、B液与有机蛭石混合，磁力搅拌，水浴加热，得到复配耐老化改性剂；将石油沥青加热到流动状，加入前面所得物料，搅拌均匀，放入油浴锅中保温，剪切，溶胀，得到耐老化沥青。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青及其制备方法
本专利技术涉及沥青领域，具体涉及一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青的制备方法。
技术介绍
随着我国交通事业的不断发展，汽车使用量不断增加，随之而来的是废旧轮胎的处理问题。处理不当会造成环境污染、引起资源浪费。近年来，废旧轮胎胶粉作为绿色生态道路材料越来越广泛的应用到实际工程当中，废旧轮胎胶粉的加入能够显著改善沥青混合料的路用性能。硅藻土是一种天然的无机矿料，其独特的微孔隙结构同样具有改善沥青路用性能的功能。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青的制备方法，依照该工艺制备的沥青力学性能好、耐老化性能好。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：a.将4-7重量份硅藻土经500-600℃高温煅烧1-2h，机械研磨粉碎、过200-300目筛，放入130-140℃烘箱中干燥1-2h；b.废旧橡胶粉表面改性处理：将8-13重量份废旧轮胎机械粉碎、过60-80目筛，得废旧橡胶粉；向乙醇中加入蒸馏水，配成醇含量为90-95%的溶液，加入乙酸调节pH为4-6，搅拌下加入0.5-1重量份硅烷偶联剂，水解5-10min，将其均匀喷洒在橡胶粉表面，充分混合；在500-700W微波下处理5-10min，用氢氧化钠溶液浸泡，升温至50-60℃搅拌20-30min；然后在80-90℃烘箱中干燥4-6h，即得改性橡胶粉；c.将1-2重量份氧化石墨烯1:3-5溶解于二甲基甲酰胺中，超声20-40min，分散均匀，得A液；将5-7重量份纳米氧化锌1:6-8溶解于二甲基甲酰胺中，超声分散30-50min，得B液；将A、B液与2-3重量份有机蛭石混合，磁力搅拌30-40min，在50-60℃水浴中加热4-5h，离心、水洗3-5次，放在80-90℃烘箱中烘干，得到复配耐老化改性剂；d.将70-80重量份石油沥青加热到140-150℃，保持流动状，加入b中所得改性橡胶粉，充分搅拌均匀后，再加入a、c中所得物料，继续搅拌均匀，放入170-190℃的油浴锅中保温20-40min，在剪切仪中剪切45-55min后，在160-170℃下溶胀40-50min，用玻璃棒轻轻搅拌排出全部气泡，得到耐老化沥青。其中，步骤b中所述硅烷偶联剂为Si69，氢氧化钠溶液浓度为40-50%。步骤d中所述剪切仪转速为5000-6000r/min。本专利技术的反应机理及有益效果如下：先用硅烷偶联剂对废旧橡胶粉进行处理，增多其表面的羟基数目，增强其极性，提高复合材料的力学性能；再用微波改性橡胶粉，增强了橡胶粉表面的活性，微波改性后可与沥青形成紧密的结合，微波使橡胶粉表面出现羟基基团，有利于与沥青之间的结合；最后对橡胶粉采用氢氧化钠溶液浸泡处理，通过碱处理可以促进沥青与橡胶粉更好的结合。纳米氧化锌能提高沥青的耐光氧老化性能；层状硅酸盐有机蛭石能改善沥青的耐热氧老化性能；氧化石墨烯是大量片层叠加的结构；将三者复配，制备了有机蛭石-纳米氧化锌-氧化石墨烯复合耐老化改性剂，纳米氧化锌能够均匀的分散在氧化石墨烯片层结构中，复合改性剂与沥青的相容性较好；实现了层状硅酸盐片层对氧的阻隔作用、及纳米粒子对紫外线的吸收和屏蔽作用，改善了沥青的耐热氧和紫外老化性能。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：a.将4kg硅藻土经500-600℃高温煅烧1h，机械研磨粉碎、过200目筛，放入130-140℃烘箱中干燥1h；b.废旧橡胶粉表面改性处理：将8kg废旧轮胎机械粉碎、过60目筛，得废旧橡胶粉；向乙醇中加入蒸馏水，配成醇含量为90%的溶液，加入乙酸调节pH为4-6，搅拌下加入0.5kg硅烷偶联剂，水解10min，将其均匀喷洒在橡胶粉表面，充分混合；在600-700W微波下处理10min，用氢氧化钠溶液浸泡，升温至50-60℃搅拌30min；然后在80-90℃烘箱中干燥6h，即得改性橡胶粉；c.将1kg氧化石墨烯1:3溶解于二甲基甲酰胺中，超声30min，分散均匀，得A液；将5kg纳米氧化锌1:6溶解于二甲基甲酰胺中，超声分散40min，得B液；将A、B液与2kg有机蛭石混合，磁力搅拌35min，在50-60℃水浴中加热4h，离心、水洗3次，放在80-90℃烘箱中烘干，得到复配耐老化改性剂；d.将80kg石油沥青加热到140-150℃，保持流动状，加入b中所得改性橡胶粉，充分搅拌均匀后，再加入a、c中所得物料，继续搅拌均匀，放入170-190℃的油浴锅中保温30min，在剪切仪中剪切50min后，在160-170℃下溶胀45min，用玻璃棒轻轻搅拌排出全部气泡，得到耐老化沥青。其中，步骤b中所述硅烷偶联剂为Si69，氢氧化钠溶液浓度为40%。步骤d中所述剪切仪转速为5500r/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米氧化锌填充的硅藻土‑橡胶粉复合改性的耐老化沥青，其特征在于：将硅藻土经高温煅烧，机械研磨粉碎、过筛后干燥；将废旧轮胎机械粉碎、过筛得废旧橡胶粉；醇溶液中加入硅烷偶联剂，水解后，将其均匀喷洒在橡胶粉表面，充分混合；微波下处理后，用氢氧化钠溶液浸泡，然后在烘箱中干燥，即得改性橡胶粉；将氧化石墨烯溶解于二甲基甲酰胺中得A液；将纳米氧化锌溶解于二甲基甲酰胺中得B液；将A、B液与有机蛭石混合，磁力搅拌，水浴加热，得到复配耐老化改性剂；将石油沥青加热到流动状，加入前面所得物料，搅拌均匀，放入油浴锅中保温，剪切，溶胀，得到耐老化沥青。

【技术特征摘要】
1.一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青，其特征在于：将硅藻土经高温煅烧，机械研磨粉碎、过筛后干燥；将废旧轮胎机械粉碎、过筛得废旧橡胶粉；醇溶液中加入硅烷偶联剂，水解后，将其均匀喷洒在橡胶粉表面，充分混合；微波下处理后，用氢氧化钠溶液浸泡，然后在烘箱中干燥，即得改性橡胶粉；将氧化石墨烯溶解于二甲基甲酰胺中得A液；将纳米氧化锌溶解于二甲基甲酰胺中得B液；将A、B液与有机蛭石混合，磁力搅拌，水浴加热，得到复配耐老化改性剂；将石油沥青加热到流动状，加入前面所得物料，搅拌均匀，放入油浴锅中保温，剪切，溶胀，得到耐老化沥青。2.一种纳米氧化锌填充的硅藻土-橡胶粉复合改性的耐老化沥青的制备方法，其特征在于：a.将4-7重量份硅藻土经500-600℃高温煅烧1-2h，机械研磨粉碎、过200-300目筛，放入130-140℃烘箱中干燥1-2h；b.废旧橡胶粉表面改性处理：将8-13重量份废旧轮胎机械粉碎、过60-80目筛，得废旧橡胶粉；向乙醇中加入蒸馏水，配成醇含量为90-95%的溶液，加入乙酸调节pH为4-6，搅拌下加入0.5-1重量份硅烷偶联剂，水解5-10min，将其均匀喷洒在橡胶粉表面，充分混合；在500-700W微波下处理5-10min，用氢氧化钠溶液浸泡，升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐道际，张建波，张成文，邓书醒，肖杰，
申请(专利权)人：安徽宏实光机电高科有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34