一种碳纳米管增强沥青及其制备方法技术

本发明专利技术涉及沥青材料制备技术领域，具体公开了一种碳纳米管增强沥青及其制备方法。包含如下步骤：(1)将碳纳米管分散于乙醇中，然后放入研磨设备中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的碳纳米管与乙醇的用量比为1g：5～10mL；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂后进行超声分散，得碳纳米管超分散浆料；(3)在步骤(2)制备得到的碳纳米管超分散浆料中加入环氧树脂，在50～70℃下超声搅拌0.5～1h，浓缩去除溶剂后得环氧树脂复合碳纳米管材料；(4)将环氧树脂复合碳纳米管材料加入到熔融的沥青中，然后加入固化剂；搅拌均匀后冷却即得所述的碳纳米管增强沥青。由该方法制备得到的增强沥青具有高强度和高耐久性，提供了一种更高性能的路用材料。

A Carbon Nanotube Reinforced Asphalt and Its Preparation Method

The invention relates to the technical field of asphalt material preparation, in particular to a carbon nanotube reinforced asphalt and a preparation method thereof. It includes the following steps: (1) dispersing carbon nanotubes in ethanol and then grinding them in the grinding equipment to obtain carbon nanotubes slurry; (2) ultrasonic dispersion of carbon nanotubes slurry after adding dispersant into the prepared carbon nanotubes slurry; (3) preparation of carbon nanotubes super-dispersive slurry; (2) preparation of carbon nanotubes in step (2) preparation of carbon nanotubes super-dispersive slurry by adding dispersant into the prepared carbon nanotubes slurry; (3) preparation of carbon nanotubes super-dispersive slurry. The epoxy resin was added into the super-dispersed slurry, and the epoxy resin composite carbon nanotube material was obtained by ultrasonic stirring at 50-70 (?) C for 0.5-1 h after concentration and removal of solvent; (4) the epoxy resin composite carbon nanotube material was added into the melted asphalt, and then the curing agent was added; the carbon nanotube reinforced asphalt was obtained after uniform stirring and cooling. The reinforced asphalt prepared by this method has high strength and durability, and provides a road material with higher performance.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管增强沥青及其制备方法
本专利技术涉及沥青材料制备
，具体涉及一种碳纳米管增强沥青及其制备方法。
技术介绍
沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。它是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料，与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面，在高速公路建设中应用较为广泛。随着交通量和交通荷载的不断增长，其对沥青材料在高强度以及高耐久性方面的性能提出了更高的要求。因此，开发一种高强度以及高耐久的沥青具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种碳纳米管增强沥青，所述的沥青具有高强度和高耐久性。本专利技术所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：一种碳纳米管增强沥青的制备方法，其包含如下步骤：(1)将碳纳米管分散于乙醇中，然后放入研磨设备中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的碳纳米管与乙醇的用量比为1g：5～10mL；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂后进行超声分散，得碳纳米管超分散浆料；所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05～0.1g：5～10mL；(3)在步骤(2)制备得到的碳纳米管超分散浆料中加入环氧树脂，在50～70℃下超声搅拌0.5～1h，浓缩去除溶剂后得环氧树脂复合碳纳米管材料；所述碳纳米管超分散浆料与环氧树脂的重量用量比为1:4～6；(4)将环氧树脂复合碳纳米管材料加入到熔融的沥青中，然后加入固化剂；搅拌均匀后冷却即得所述的碳纳米管增强沥青；所述环氧树脂复合碳纳米管材料与沥青的重量用量比为1:8～15；所述固化剂与沥青的重量用量比为0.5～2:100。优选地，步骤(2)中所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸溶于溶剂中，然后加入氢氧化锂，进行加热回流反应2～3h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与溶剂的用量比为1g：10～15mL；所述的溶剂为体积分数为70％～90％的乙醇水溶液。最优选地，所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸溶于溶剂中，然后加入氢氧化锂，进行加热回流反应2.5h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与溶剂的用量比为1g：12mL；所述的溶剂为体积分数为80％的乙醇水溶液。优选地，步骤(1)中所述的碳纳米管与乙醇的用量比为1g：8mL。优选地，所述的碳纳米管为多壁碳纳米管。优选地，步骤(1)所述的研磨设备为卧式砂磨机。进一步优选地，所述卧式砂磨机中的砂磨珠采用金刚石材质的砂磨珠。优选地，步骤(2)中所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05～0.1g：8mL。最优选地，步骤(2)中所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05g：8mL。优选地，步骤(3)中所述的环氧树脂为E51型环氧树脂。优选地，步骤(3)中所述的碳纳米管超分散浆料与环氧树脂的重量用量比为1:5。优选地，步骤(4)中所述环氧树脂复合碳纳米管材料与沥青的重量用量比为1:10；所述固化剂与沥青的重量用量比为1:100。本专利技术还提供一种由上述碳纳米管增强沥青的制备方法制备得到的碳纳米管增强沥青。有益效果：本专利技术提供了一种全新的碳纳米管增强沥青的制备方法，由该方法制备得到的增强沥青具有高强度和高耐久性；本专利技术通过加入了全新方法制备得到的分散剂，该分散剂能够使得所述的碳纳米管与环氧树脂复合后更好的分散在沥青中，以及使得环氧树脂复合碳纳米管材料更好的与沥青相容，从而增加了沥青的强度和耐久性。通过实施例试验表明，加入了由本专利技术所述全新方法制备得到的分散剂制备得到的碳纳米管增强沥青比加入常规的分散剂制备得到的碳纳米管增强沥青，其强度和耐久性有了大幅的提升。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步解释本专利技术，但实施例对本专利技术不做任何形式的限定。实施例1碳纳米管增强沥青的制备(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：8mL；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂后进行超声分散，得碳纳米管超分散浆料；所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05g：8mL；(3)在步骤(2)制备得到的碳纳米管超分散浆料中加入E51型环氧树脂，在60℃下超声搅拌0.5h，浓缩去除溶剂后得环氧树脂复合碳纳米管材料；所述碳纳米管超分散浆料与环氧树脂的重量用量比为1:5；(4)将环氧树脂复合碳纳米管材料加入到熔融的沥青中，然后加入固化剂顺丁烯二酸酐；搅拌均匀后冷却即得所述的碳纳米管增强沥青；所述环氧树脂复合碳纳米管材料与沥青的重量用量比为1:10；所述固化剂与沥青的重量用量比为1:100；步骤(2)中所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸溶于体积分数为80％的乙醇水溶液中，然后加入氢氧化锂，进行加热回流反应2.5h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与乙醇水溶液的用量比为1g：12mL。实施例2碳纳米管增强沥青的制备(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：10mL；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂后进行超声分散，得碳纳米管超分散浆料；所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05g：10mL；(3)在步骤(2)制备得到的碳纳米管超分散浆料中加入E51型环氧树脂，在50℃下超声搅拌1h，浓缩去除溶剂后得环氧树脂复合碳纳米管材料；所述碳纳米管超分散浆料与环氧树脂的重量用量比为1:6；(4)将环氧树脂复合碳纳米管材料加入到熔融的沥青中，然后加入固化剂顺丁烯二酸酐；搅拌均匀后冷却即得所述的碳纳米管增强沥青；所述环氧树脂复合碳纳米管材料与沥青的重量用量比为1:8；所述固化剂与沥青的重量用量比为1:100；步骤(2)中所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸溶于体积分数为80％的乙醇水溶液中，然后加入氢氧化锂，进行加热回流反应2.5h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与乙醇水溶液的用量比为1g：12mL。实施例3碳纳米管增强沥青的制备(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：5mL；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂后进行超声分散，得碳纳米管超分散浆料；所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05g：5mL；(3)在步骤(2)制备得到的碳纳米管超分散浆料中加入E51型环氧树脂，在65℃下超声搅拌0.5h，浓缩去除溶剂后得环氧树脂复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管增强沥青的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)将碳纳米管分散于乙醇中，然后放入研磨设备中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的碳纳米管与乙醇的用量比为1g：5～10mL；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂后进行超声分散，得碳纳米管超分散浆料；所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05～0.1g：5～10mL；(3)在步骤(2)制备得到的碳纳米管超分散浆料中加入环氧树脂，在50～70℃下超声搅拌0.5～1h，浓缩去除溶剂后得环氧树脂复合碳纳米管材料；所述碳纳米管超分散浆料与环氧树脂的重量用量比为1:4～6；(4)将环氧树脂复合碳纳米管材料加入到熔融的沥青中，然后加入固化剂；搅拌均匀后冷却即得所述的碳纳米管增强沥青；所述环氧树脂复合碳纳米管材料与沥青的重量用量比为1:8～15；所述固化剂与沥青的重量用量比为0.5～2:100。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管增强沥青的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)将碳纳米管分散于乙醇中，然后放入研磨设备中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的碳纳米管与乙醇的用量比为1g：5～10mL；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂后进行超声分散，得碳纳米管超分散浆料；所述分散剂与碳纳米管浆料的用量比为0.05～0.1g：5～10mL；(3)在步骤(2)制备得到的碳纳米管超分散浆料中加入环氧树脂，在50～70℃下超声搅拌0.5～1h，浓缩去除溶剂后得环氧树脂复合碳纳米管材料；所述碳纳米管超分散浆料与环氧树脂的重量用量比为1:4～6；(4)将环氧树脂复合碳纳米管材料加入到熔融的沥青中，然后加入固化剂；搅拌均匀后冷却即得所述的碳纳米管增强沥青；所述环氧树脂复合碳纳米管材料与沥青的重量用量比为1:8～15；所述固化剂与沥青的重量用量比为0.5～2:100。2.根据权利要求1所述的碳纳米管增强沥青的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸溶于溶剂中，然后加入氢氧化锂，进行加热回流反应2～3h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振，杨劲光，赵琦，林浩华，刘惠清，梁英业，
申请(专利权)人：华研佛山纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44