沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用。所述沥青增强剂的原料包括功能化矿物粉和改性玄武岩纤维；所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。与现有技术相比，将本发明专利技术沥青增强剂应用于沥青改性中，能够显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能，延长道路使用寿命。

Asphalt Reinforcement Agent and Its Application in Modified Heavy Interchange Asphalt

The invention discloses an asphalt reinforcing agent and its application in modified heavy-duty asphalt. The raw materials of the asphalt reinforcing agent include functional mineral powder and modified basalt fiber; the functional mineral powder is modified serpentine and/or modified vermiculite. Compared with the existing technology, the application of the asphalt reinforcing agent in the asphalt modification can significantly improve the high temperature stability and low temperature cracking resistance of the asphalt, so that the modified heavy-duty asphalt can meet the road performance and prolong the service life of the road.

【技术实现步骤摘要】
沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用
本专利技术涉及沥青改性
，具体涉及一种沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用。
技术介绍
沥青材料是道路工程的常用材料之一，改性沥青是通过掺加改性剂的方式，改善沥青材料及沥青混合料的路用性能。随着社会经济的发展，交通量不断加大，重载车辆的比例呈现不断增加的趋势，给路面的质量带来了巨大的挑战，很多新建的沥青路面出现严重的鼓包破碎等问题，究其原因，主要是因为路面材料的高温稳定性不足所致。沥青作为路面材料中最重要的组成部分对于路面质量起到决定性作用，一种理想的沥青材料应该满足以下几点要求：高温时具有较大劲度、低温下具有较小劲度、有水存在时抗剥离效果好，SBS改性沥青能够均衡的满足以上要求，因此成为高等级公路建设首选的建筑材料。但现有技术中量与SBS相容性差，不易形成稳定的改性沥青，从而使改性沥青的高温稳定性差，软化点低，不符合道路使用要求。因此，本专利技术提供一种沥青增强剂，能够显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能，延长道路使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用，显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能。本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：一种沥青增强剂，包括下述原料：功能化矿物粉和改性玄武岩纤维。优选的，所述的沥青增强剂，由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比(1-5)：(1-5)混合而成。所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：(1)将1-5份玄武岩纤维加入到15-25份0.2-2mol/L的硫酸水溶液中，在20-30℃以100-300转/分搅拌30-50分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在60-80℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；(2)将10-20份乙醇和10-20份水混匀，加入0.1-0.5份正硅酸乙酯，以100-300转/分搅拌5-10分钟，得到混合液，混合液中加入5-10份氧化石墨烯，在40-50℃以300-500转/分搅拌20-40分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，沉淀在60-80℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；(3)将4-8份改性氧化石墨烯加入到15-25份水中，以300-500转/分搅拌20-40分钟，加入丁苯胶乳5-10份，以100-300转/分搅拌8-12分钟，再加入5-10份酸改性玄武岩纤维，在20-30℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，静置20-40分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼用15-25份水洗涤1-3次，在60-80℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。进一步优选的，所述功能化矿物粉由改性蛇纹石和改性蛭石按质量比(1-3)：(1-3)混合而成。所述改性蛇纹石的制备方法如下：将失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到乙醇中搅拌混合均匀，加入蛇纹石粉，搅拌混合均匀，离心后取下层沉淀，干燥、研磨、过、筛，得到改性蛇纹石。优选的，所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将2-6份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到60-100份乙醇中，在40-50℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，加入5-10份蛇纹石粉，在40-50℃以100-300转/分搅拌40-60分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，下层沉淀在60-80℃干燥至恒重，研磨，过200-500目筛，得到改性蛇纹石。所述改性蛭石的制备方法如下：(1)将蛭石粉加入到水中，再加入硬脂酸钠，在搅拌混合均匀，离心后取下层沉淀干燥后得到预处理蛭石粉；(2)将硼酸正丁酯和PEG-10000加入到乙醇中，以搅拌混合均匀，得到混合液，将乙酸和水混合，以搅拌混合均匀，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在搅拌混合均匀，加入预处理蛭石粉，继续搅拌混合均匀，得到混合物；(3)将混合物干燥后在400-500℃保温1-3小时，得到固态物，将固态物研磨、过筛，得到改性蛭石。优选的，所述改性蛭石的制备方法如下：(1)将蛭石粉5-10份加入到40-60份水中，再加入硬脂酸钠2-6份，在60-80℃以100-300转/分搅拌40-60分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，下层沉淀在60-80℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；(2)将2-6份硼酸正丁酯和1-5份PEG10000加入到20-40份乙醇中，以100-300转/分搅拌20-30分钟，得到混合液，将2-4份乙酸和0.5-1份水混合，以100-300转/分搅拌8-12分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在75-85℃以100-300转/分搅拌60-90分钟，加入5-10份预处理蛭石粉，继续在75-85℃以100-300转/分搅拌90-180分钟，得到混合物；(3)将混合物在90-100℃干燥2-6小时，再在400-500℃保温1-3小时，得到固态物，将固态物研磨，过200-500目筛，得到改性蛭石。本专利技术还公开了上述的沥青增强剂在改性重交沥青中的应用。具体应用如下：一种改性重交沥青，包括下述重量份的原料：基质沥青80-100份、SBS2-6份、沥青增强剂2-10份、稳定剂1-3份。按重量份称取各原料，将基质沥青在150-180℃熔化，并加热至180-200℃以3000-6000转/分剪切10-20分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在180-200℃以3000-6000转/分剪切20-30分钟，加入沥青增强剂，在180-200℃以3000-6000转/分剪切40-80分钟，再以600-1200转/分搅拌60-90分钟，得到改性重交沥青。所述稳定剂为PEG400和/或二甘醇；优选地，所述稳定剂为PEG400和二甘醇的混合物，所述PEG400和二甘醇的质量比为(1-5)：1。所述基质沥青为重交沥青。所述重交沥青符合JTGF40-2004标准要求的石油沥青。将本专利技术沥青增强剂应用于沥青改性中，能够显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能，延长道路使用寿命。具体实施方式在本专利技术中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。氧化石墨烯，北京德科岛金科技有限公司生产，厚度0.55-1.2nm，直径0.5-3μm。基质沥青，采用金陵石化生产的型号为70#的重交沥青。SBS，即苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，采用巴陵石化生产的牌号为1401(YH-792)的SBS。玄武岩纤维，北京喜卡复合材料科技有限公司生产，长度3mm，直径10-12μm。PEG400，即聚乙二醇400，采用江苏海安石油化工厂生产的PEG400。PEG10000，即聚乙二醇10000，采用江苏海安石油化工厂生产的PEG10000。二甘醇，CAS号：111-46-6，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：D807402。蛇纹石，采用石家庄煜磊建材有限公司生产蛇纹石粉，粒度：300目。蛭石，采用灵寿县御峰矿产品加工厂生产的银白色蛭石粉，粒度：300目。失水山梨糖醇脂肪酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青增强剂，其特征在于，包括下述原料：功能化矿物粉和改性玄武岩纤维；所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。

【技术特征摘要】
1.一种沥青增强剂，其特征在于，包括下述原料：功能化矿物粉和改性玄武岩纤维；所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。2.如权利要求1所述的沥青增强剂，其特征在于，由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比(1-5)：(1-5)混合而成；所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。3.如权利要求1或2所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：(1)将1-5份玄武岩纤维加入到15-25份0.2-2mol/L的硫酸水溶液中，在20-30℃以100-300转/分搅拌30-50分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在60-80℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；(2)将10-20份乙醇和10-20份水混匀，加入0.1-0.5份正硅酸乙酯，以100-300转/分搅拌5-10分钟，得到混合液，混合液中加入5-10份氧化石墨烯，在40-50℃以300-500转/分搅拌20-40分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，沉淀在60-80℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；(3)将4-8份改性氧化石墨烯加入到15-25份水中，以300-500转/分搅拌20-40分钟，加入丁苯胶乳5-10份，以100-300转/分搅拌8-12分钟，再加入5-10份酸改性玄武岩纤维，在20-30℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，静置20-40分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼用15-25份水洗涤1-3次，在60-80℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。4.如权利要求1或2所述的沥青增强剂，其特征在于：由改性蛇纹石和改性蛭石按质量比(1-3)：(1-3)混合而成。5.如权利要求4所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性蛇纹石的制备方法如下：将失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到乙醇中搅拌混合均匀，加入蛇纹石粉，搅拌混合均匀，离心后取下层沉淀，干燥、研磨、过、筛，得到改性蛇纹石。6.如权利要求5所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将2-6份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到60-100份乙醇中，在40-50℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建军，
申请(专利权)人：刘建军，
类型：发明
国别省市：江西,36