[发明专利]一种沥青路面用石墨烯复合自愈合修复剂及制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料领域，公开了一种沥青路面用石墨烯复合自愈合修复剂及制备方法。包括如下制备过程：（1）将石油沥青与交联剂进行交联反应，制得沥青基炭气凝胶载体；（2）将石墨烯粉加入亚铁盐溶液和镍盐溶液制成混合浆料；（3）将混合浆料喷于沥青基炭气凝胶，干燥后升温还原，即得石墨烯复合自愈合修复剂。本发明制备的石墨烯复合自愈合修复剂具有优异的微波吸附性，石墨烯分散性好，具有良好的微波吸收性能，吸波效率高，可明显降低沥青路面中沥青的自愈合起始温度，改善自愈合效果。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，公开了一种沥青路面用石墨烯复合自愈合修复剂及制备方法。

背景技术

沥青混凝土路面以其强度高、舒适性好等优点而广受道路建设者的青睐。然而近年来，我国高等级公路沥青路面的破坏问题日益显现，特别是其中的疲劳开裂已经成为沥青路面破坏的主要形式之一，随之会产生唧浆、台阶、网裂等病害。研究表明，路面裂纹在足够的间歇期内，可以通过沥青分子的浸润、扩散等热力学运动而愈合修复，并在一定程度上恢复原有的性能，这就是沥青的自愈合性能。

然而沥青的自愈合对温度具有很强的依赖性，研究人员根据沥青升温后可以更快自愈合的特性提出了热诱导自愈合的概念。微波加热有很强的穿透能力，能内外同时加热，温度均匀，且具有较高的加热效率，可以用在沥青的热诱导自愈合中。但沥青自身并不能吸收微波而产热，因此，往往需要添加纳米吸波材料来增加沥青的微波吸收性能。

由于沥青混合料的微波吸收率很低，导致微波加热沥青路面的效率很低。因此，可向混合料中添加一定比例的微波吸收剂，如介电材料、金属微粉、铁氧体等，但是这些微波吸收剂通常较贵，且掺入量较高。目前已有将石墨烯运用于自愈合沥青中作微波吸收剂，其具有良好的力学性能、导电性能、传热性能和光学性能，在沥青愈合微波吸收剂的应用受到广泛关注。

中国发明专利申请号201510128878.8公开了一种增强沥青自愈合能力的微胶囊及其制备方法，包括以下步骤：首先准备原料；将三聚氰胺和甲醛混合，加去离子水，搅拌，调节pH值，水浴直至溶液变得清澈透明，得到MF预聚物溶液；加入到适量含2%苯乙烯马来酸钠共聚物的中性水溶液中，搅拌，滴入NP-10消除乳液中的气泡，将预聚物加到乳液中；搅取出乳液，静置，将表层未包入微胶囊的再生剂吸附除去；再将剩余的部分，第一次、二次过滤，得到产物；最后将产物与沥青混合,改性沥青和高黏沥青适当提高，加热到沥青适合搅拌。该发明采用原位聚合法，制备三聚氰胺甲醛树脂包含再生剂的微胶囊，具有较好的高温稳定性和一定力学强度，有效的增强了沥青的自愈合能力。

中国发明专利申请号201711161622.2公开了一种硅包覆共掺杂钴铁氧体微波吸收剂的制备方法，本发明以石墨烯为基体材料，通过化学共沉淀在氧化石墨烯片上，同时氧化石墨被原位热还原，钴铁氧体与石墨烯的复合结合了石墨烯大的比表面积，优异的导电性，较好的柔韧性和铁氧体较多的活性位点，出众的磁特性以及良好的化学稳定性，并有效地改善了石墨烯层间的堆叠结构，制得对电磁波同时具有介电损耗和磁损耗的吸波材料，该发明通过石墨烯/钴铁氧体复合掺杂氧化铋和氧化铝，极大地改善了铁氧体的耐热冲击性能，同时在铁氧体表面包覆二氧化硅，对钴铁氧体进行隔绝保护，并协同石墨烯的高导热性能，进一步改善吸波材料的耐高温性能。

根据上述，现有方案中用于沥青愈合的技术方法效率慢，自修复效果不佳，而现有的通过利用石墨烯等材料的微波吸收剂，存在团聚严重，而且这种团聚发生在原子间，是一种不可逆团聚，使其无法充分发挥石墨烯片层的优异性能，导致微波吸收效率有待提升，本发明提出了一种沥青路面用石墨烯复合自愈合修复剂及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的自愈合沥青技术效率较低，而石墨烯等材料作为微波吸收剂的技术方法，石墨烯易发生团聚，难以有效分散，存在微波吸收效率不足，影响自愈合效果的缺陷。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：