一种负载型埃洛石纳米管改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种负载型埃洛石纳米管改性沥青及其制备方法。本发明专利技术的负载型埃洛石纳米管改性沥青的制备方法，包括如下步骤：S1：将埃洛石纳米管与再生剂混合后搅拌、过滤、干燥，制得负载型埃洛石纳米管；S2：将负载型埃洛石纳米管与基质沥青混合后进行高速剪切，制得负载型埃洛石纳米管改性沥青。本发明专利技术的负载型埃洛石纳米管改性沥青组分含量稳定，在应用于路面结构层时能够延缓沥青的老化过程，延长沥青路面的使用寿命，大大降低了沥青路面后期的维修成本，具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种负载型埃洛石纳米管改性沥青及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路交通
，尤其是涉及一种负载型埃洛石纳米管改性沥青及其制备方法。

技术介绍

[0002]沥青路面是在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑形成的各种路面。目前，我国沥青路面的使用性能不断提升，但仍存在使用寿命较短、维修频繁等问题。因此，如何提高沥青路面的路用性能并延长沥青路面的使用寿命，已经成为当下沥青材料的研究热点。
[0003]沥青路面使用寿命的影响因素并不单一，而是多种因素复合影响造成，其中沥青老化是影响沥青路面使用寿命的根本性因素。在针对沥青深层结构的老化研究中，主要是通过在沥青中添加不同的抗老化材料达到抑制沥青中轻质成分发生氧化反应或者阻隔氧气渗透来提高深层沥青的抗氧化性能。
[0004]沥青抗老化剂虽然能够提高沥青的耐氧化老化性能，但随着氧化老化程度的增加，改善效果并不显著；同时，沥青抗老化材料的作用机理使得沥青在使用过程中依然发生显著的氧化老化，沥青组分含量不断变化，在很大程度上限制了沥青材料使用寿命的提高。因此，通过添加抗老化材料的方式存在作用时间较短以及再生剂稳定性不强等问题。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种负载型埃洛石纳米管改性沥青及其制备方法，该负载型埃洛石纳米管改性沥青组分含量稳定，能够延缓沥青的老化过程，延长沥青路面的使用寿命，大大降低了沥青路面后期的维修成本。
[0007]本专利技术提供一种负载型埃洛石纳米管改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1：将埃洛石纳米管与再生剂混合后搅拌、过滤、干燥，制得负载型埃洛石纳米管；
[0009]S2：将负载型埃洛石纳米管与基质沥青混合后进行高速剪切，制得负载型埃洛石纳米管改性沥青。
[0010]在本专利技术中，再生剂为LY型再生剂(常州路友交通设施有限公司生产)。研究表明：沥青在氧化老化过程中容易损失饱和分和芳香分等组分，从而导致沥青中的各组分含量不稳定，进而影响沥青的质量。本专利技术通过将埃洛石纳米管与上述再生剂混合，利用埃洛石纳米管负载再生剂，有利于补充因老化而损失的饱和分和芳香分组分，进而稳定沥青中的各组分含量。此外，埃洛石纳米管与再生剂的质量比可以为(4
‑
6)：1，例如为5：1。
[0011]步骤S1中，混合包括：先将再生剂与无水乙醇混合制成再生剂溶液，再将埃洛石纳米管与再生剂溶液混合。
[0012]步骤S1中，搅拌包括至少进行一次如下步骤：先在抽真空条件下进行搅拌，随后在破真空条件下进行搅拌；抽真空条件可以控制真空度为
‑
0.05Mpa至
‑
0.15Mpa；上述步骤可重复进行3
‑
5次。更具体地，在抽真空条件下进行搅拌时的温度为90
‑
100℃，搅拌速度为
280
‑
320r/min，搅拌时间为20
‑
40min；在破真空条件下进行搅拌时的温度为90
‑
100℃，搅拌速度为280
‑
320r/min，搅拌时间为5
‑
15min。
[0013]研究表明：通过上述抽真空、破真空方式将再生剂负载到埃洛石纳米管上，有利于埃洛石纳米管负载并缓释再生剂，进而在沥青氧化老化过程中能够持续并且靶向补充因老化而损失的饱和分和芳香分组分，有利于延长再生剂的作用时间，实现长时间稳定沥青中的各组分含量，从而达到延缓沥青老化并延长沥青路面使用寿命的效果。
[0014]步骤S1中，干燥时的温度为90
‑
110℃，时间为3
‑
5h。
[0015]步骤S2中，混合时控制粉胶比为0.75
‑
0.85；高速剪切时的温度为140
‑
160℃，剪切速度为350
‑
450r/min，时间为25
‑
35min。
[0016]本专利技术还提供一种负载型埃洛石纳米管改性沥青，按照上述制备方法制得。
[0017]本专利技术的负载型埃洛石纳米管改性沥青对基质沥青进行改性，负载型埃洛石纳米管具有一定的长径比和较大的比表面积，且表面的羟基结构赋予其良好的吸附能力，可以作为沥青再生剂的良好载体；同时，负载型埃洛石纳米管具有良好的稳定性，在日常的使用环境中能够保持其管状结构的完整和分子结构稳定，利用埃洛石纳米管负载和控释再生剂，能够延长沥青再生剂的作用时间，延缓沥青的老化过程，延长沥青路面使用寿命。
[0018]本专利技术的实施，至少具有以下优势：
[0019]1、本专利技术采用埃洛石纳米管负载和缓释再生剂，延长再生剂的作用时间，进而延长了沥青路面的使用寿命，大大降低了沥青路面后期的维修成本；
[0020]2、本专利技术的负载型埃洛石纳米管改性沥青能够在沥青老化过程中靶向补充因氧化老化而缺失的饱和分和芳香分组分，有利于稳定沥青中的各组分含量，进而有效延缓沥青氧化老化过程；
[0021]3、本专利技术的制备方法具有工艺和反应条件简单、易实施、工艺无毒无害、绿色环保、制备原材料来源广泛、反应设备结构简单、生产成本低廉、后期可进行大规模工业化生产等优势。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为实施例1负载再生剂前后的埃洛石纳米管的TG图；
[0024]图2为实施例1的再生剂的TG图；
[0025]图3为实施例1的负载再生剂前后的埃洛石纳米管的SEM图；其中a为负载前的埃洛石纳米管，b为负载后的埃洛石纳米管；
[0026]图4为实施例1的各沥青压力老化试验前后的复数模量图；
[0027]图5为实施例1的各沥青压力老化试验前后的相位角图；
[0028]图6为实施例1的各沥青的复数模量老化指数和车辙因子老化指数图；其中a为复数模量老化指数图，b为车辙因子老化指数图。
具体实施方式
[0029]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型埃洛石纳米管改性沥青的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将埃洛石纳米管与再生剂混合后搅拌、过滤、干燥，制得负载型埃洛石纳米管；S2：将负载型埃洛石纳米管与基质沥青混合后进行高速剪切，制得负载型埃洛石纳米管改性沥青。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，再生剂为LY型沥青再生剂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，埃洛石纳米管与再生剂的质量比为(4
‑
6)：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中的混合包括：先将再生剂与无水乙醇混合制成再生剂溶液，再将埃洛石纳米管与再生剂溶液混合。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，搅拌包括至少进行一次如下步骤：先在抽真空条件下进行搅拌，随后在破真空条件下进行搅拌。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在抽真空条件下进行搅拌时的温度为90
‑
100℃，搅拌速度为280
‑
320r/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文柯，黄崇秋，曾杏彬，吴旷怀，蔡旭，黄建栋，温浩君，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：