[发明专利]一种耐老化纳米有机化蒙脱改性沥青的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米改性沥青材料领域，具体涉及一种耐老化纳米有机化蒙脱改性沥青的制备方法。

背景技术

沥青作为一种感温性材料，受高温环境的影响，除了会变软、流动性增大外，还会因高温以及强紫外线的作用而产生老化现象，变得硬而脆，极易发生开裂，使得路面在早期就发生大量病害，大幅降低路面结构的耐久性以及使用寿命。沥青在老化过程当中，其内部各组成会发生氧化反应，即沥青内部组分渗入氧气，导致其内部发生化学反应，如氧化、缩合等反应，并产生一系列的化学变化，使得沥青分子量改变，同时也会影响到其性能。

在一定使用条件下，决定沥青耐久性的最关键的因素是沥青的化学组成和化学结构，因此研究出具备较强耐老化能力的沥青材料，可以从根本和源头上提升道路耐久性以及使用寿命，一般而言主要是从向沥青中外掺抗老化剂入手，来提升沥青抗老化能力，目前，聚合物型的抗老化剂使用较多，然而，聚合物和沥青在自身物理性质上存在较大差异，二者相容性较差，对沥青耐老化能力的提升效果无法适应现阶段交通发展的需求，故开发出耐老化能力更优的改性沥青材料以提升沥青路面的耐久性和使用寿命，这一点至关重要。

有机化蒙脱土作为一种纳米材料，是由有机化试剂插层蒙脱土原土而得到，经过有机化插层处理后，得到的OMMT和沥青具有更优异的相容性，在沥青当中具有更好的分散性，且可以和沥青基体形成插层型或剥离形复合材料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种耐老化纳米有机化蒙脱改性沥青的制备方法，适用于紫外线较强、环境温度较高，对道路耐久性和使用寿命要求较高的道路中。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

步骤一，根据重量份数，将2～4份干燥粉末状态的蒙脱土原土分散至40～80份去离子水中，搅拌均匀后加热；

步骤二，取1～1.7份阳离子表面活性剂1827配置成溶液，并添加至加热后的蒙脱土原土分散液中，静置至室温得到白色絮状沉淀，将反应液抽滤，得到固体沉淀；

步骤三，将固体沉淀干燥后研磨过筛，得到1827-OMMT；

步骤四，将90～110份沥青加热至140～160℃后进行剪切搅拌，在1000～3000r/min转速下分若干次加入1～5份1827-OMMT，期间保持温度在140～160℃；

步骤五，1827-OMMT全部添加后，搅拌均匀，即可得到耐老化纳米有机化蒙脱改性沥青。

所述步骤一中，搅拌在150～500r/min条件下搅拌1～3h。

所述步骤一中，加热是将蒙脱土原土分散液倒入三口烧瓶当中，将三口烧瓶置于恒温水箱中加热70～85℃。

所述步骤二中，在150～500r/min条件下在蒙脱土原土分散液中添加阳离子表面活性剂1827溶液。

所述步骤二中，蒙脱土原土分散液中添加阳离子表面活性剂1827溶液后搅拌2～6h。

所述步骤三中，干燥条件为80～110℃，研磨过筛200目。

所述步骤四中，剪切搅拌在剪切乳化搅拌机中进行。

所述步骤五中，搅拌时转速为3000～4500r/min，搅拌1～2h。

所述沥青采用石油沥青、煤沥青、岩沥青或聚合物改性沥青中的一种或多种组合。

所述蒙脱土原土采用经过钠化处理后的纳基蒙脱土Na-MMT。

所述阳离子表面活性剂为十八烷基二甲基苄基氯化铵1827。

与现有技术相比，本发明利用自行制备的纳米有机化蒙脱土(1827-OMMT)对沥青进行改性，获得具有优异耐老化能力的纳米有机化蒙脱土改性沥青结合料。所得耐老化纳米有机化蒙脱土改性沥青的耐老化能力相对于基质沥青得到显著提高。随着1827-OMMT含量的不同，可以使基质沥青的耐老化能力以及综合路用性能大幅提高，特别是高温稳定性的改善作用，能够满足现阶段沥青路面的使用需求，减少车辙的产生，并提升沥青路面的耐久性和使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1：