[发明专利]一种复合改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合改性沥青及其制备方法，属于道路建筑材料技术领域。本发明的技术方案要点为：一种复合改性沥青，由以下重量百分含量的原料制备而成：硫掺杂石墨烯1%～10%，促进剂1%～5%，废橡胶粉15%～30%，余量为基质沥青。本发明还公开了该复合改性沥青的制备方法。本发明利用硫掺杂石墨烯作为交联剂和改性剂，一方面通过硫掺杂石墨烯分子结构中的硫原子发挥交联作用提高了改性沥青各组分材料之间的交联度，另一方面通过硫掺杂石墨烯的良好物理性能对沥青进行改性将石墨烯的结构性能赋予到改性沥青中，最终制得性能优良的复合改性沥青。

技术领域

本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及一种复合改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，大量的轮胎被废弃，将废弃轮胎加工成废橡胶粉应用到沥青改性中，不仅对沥青的高、低温性能有较大改善，而且还能降低铺路成本，实现资源的循环利用。在废橡胶粉对沥青改性的工艺中，目前存在一些关键的技术问题，比如废橡胶粉和沥青之间主要以物理共混形式存在，由于橡胶高分子与基质沥青相容性不足，改性沥青的存储稳定性不足，严重影响了改性沥青性能。如果提供大量的热量来满足废橡胶粉与沥青之间的交联反应，则需要较高的反应温度，在这种情况下又会导致沥青老化以及废橡胶粉的过度降解，造成改性沥青性能的严重衰变。

为了充分发挥废橡胶粉对沥青的改性作用，目前一些技术措施用来提高废橡胶粉在沥青中的稳定性。比如，在改性沥青工艺流程中使用有机溶剂提高废橡胶粉在沥青中的相容性，或者利用偶联剂改善废橡胶粉与沥青的界面作用。但是这些助剂的使用，同时往往容易带来一些负面效果，有机溶剂或偶联剂的引入很容易起到塑化作用，削弱了橡胶粉对沥青的改性效果，并且这些加入的助剂，本身不具备改性功能，不能与废橡胶粉发挥协同改性作用。

石墨烯是新兴的功能材料，在石墨烯结构中每个碳原子通过很强的σ键与其它3个碳原子相连接，这些碳-碳σ键致使石墨烯片层具有极其优异的力学性能和结构刚性，为了提高石墨烯的电子性能和化学活性，一些对石墨烯进行掺杂修饰的产物也逐渐得到研究应用。硫掺杂石墨烯就是掺杂硫原子存在于石墨烯晶格结构中的一种材料，掺杂硫原子具有一定的化学性质，因此硫掺杂石墨烯既保留了石墨烯的力学性能，又具有一定的化学活性，有望在诸多领域中得到应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种具有理想路用性能且储存稳定性良好的复合改性沥青，并且本发明提供了一种复合改性沥青的制备方法，本发明利用硫掺杂石墨烯作为交联剂和改性剂，一方面通过硫掺杂石墨烯分子结构中的硫原子发挥交联作用提高了改性沥青各组分材料之间的交联度，另一方面通过硫掺杂石墨烯的良好物理性能对沥青进行改性将石墨烯的结构性能赋予到改性沥青中，最终制得性能优良的复合改性沥青。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种复合改性沥青，其特征在于由以下重量百分含量的原料制备而成：

硫掺杂石墨烯1%～10%，

促进剂1%～5%，

废橡胶粉15%～30%，

余量为基质沥青，

其中促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、2-硫醇基苯并噻唑锌盐、二硫化二苯并噻唑、4,4'-二硫化二吗啉、二苯胍、二硫化四甲基秋兰姆或二巯基苯并噻吩中的一种或多种。

进一步优选，所述废橡胶粉的目数为40目、60目或80目。