[发明专利]沥青路用玉米秸秆纤维材料的制备方法及其应用

说明书

沥青路用玉米秸秆纤维材料的制备方法及其应用，本发明涉及一种沥青路面应用的纤维类改性沥青材料的制备方法，它为了解决现有掺加植物类纤维的沥青混凝土的路用性能有待提高的问题。制备方法：一、将植物玉米秸秆的皮穰分离；二、对秸秆皮进行粉碎、研磨，得到玉米秸秆纤维；三、将玉米秸秆纤维浸入到次氯酸钠溶液中；四、再将玉米秸秆纤维放入硝酸铈乙醇溶液，然后加入氢氧化钠的乙醇溶液，烘干后得到吸附有二氧化铈纳米粒子的秸秆纤维材料；五、再将秸秆纤维材料放入十八烷基三甲氧基硅烷的正己烷溶液中进行水解；六、掺入阻燃剂。本发明将玉米秸秆纤维材料用于沥青胶浆中，纤维均匀分散，秸秆纤维本身具有良好的吸油性能，热稳定性能较好。

技术领域

本发明涉及一种沥青路面应用的纤维类改性沥青材料的制备方法。

背景技术

改性沥青是指掺加树脂、聚合物、磨细的橡胶粉、纤维或其他材料等外掺剂，使得沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青胶结料。目前应用和研究较为广泛的改性剂是各种聚合物改性剂如SBS、SBR、PE、EVA等，但相比基质沥青，用聚合物改性沥青铺筑路面价格昂贵，建设费用过高；其次聚合物改性沥青在使用上存在存储不稳定和混合料拌和施工条件苛刻等问题。因此，虽然目前聚合物改性剂得到广泛认可和应用，但开发新的更加合理和有优势的道路沥青改性剂和改性沥青生产技术势在必行。目前，国内外学者通过向沥青混凝土中掺加纤维增强路用性能，并取得了不错的效果，运用在沥青路面的纤维种类有很多，例如聚酯纤维、玄武岩纤维、木质素纤维和植物纤维等，沥青路面掺加纤维后将大大提高使用寿命。

中国作为农业大国，每年粮食产量居世界第一，作为农副产品的秸秆产量达到8亿吨左右，随着农业科技的不断进步，产量将会逐渐增多。秸秆作为可再生利用资源已经引起世界各国的关注，合理回收和利用农副产品秸秆资源在很大程度上能缓解环境的压力和使用有限资源的压力。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有掺加植物类纤维的沥青混凝土的路用性能有待提高的问题，而提供一种沥青路用玉米秸秆纤维材料的制备方法及其应用。

本发明沥青路用玉米秸秆纤维材料的制备方法按下列步骤实现：

一、使用皮穰分离机将植物玉米秸秆的皮穰分离，用水对分离得到的秸秆皮进行清洗，烘干至恒重，得到烘干的秸秆皮；

二、将烘干的秸秆皮剪成条状，采用锤式粉碎机进行粉碎，得到玉米秸秆纤维，然后将玉米秸秆纤维放入研磨机中研磨3～5分钟，得到研磨后的玉米秸秆纤维；

三、将研磨后的玉米秸秆纤维浸入到次氯酸钠溶液中，在70～80℃的温度下恒温搅拌反应50～70分钟，反应完成后用去离子水进行冲洗，烘干至恒重得到烘干玉米秸秆纤维；

四、将硝酸铈加入到无水乙醇中搅拌均匀，然后加入步骤三得到的烘干玉米秸秆纤维，搅拌反应20～30分钟，再逐滴加入氢氧化钠的无水乙醇溶液，持续搅拌4～6小时，用水冲洗后烘干，得到吸附有二氧化铈纳米粒子的秸秆纤维材料；

五、配置十八烷基三甲氧基硅烷的正己烷溶液，然后加入吸附有二氧化铈纳米粒子的秸秆纤维材料，进行水解反应12～14小时，然后依次使用无水乙醇和水冲洗，烘干后得到水解后的秸秆纤维材料；

六、向水解后的秸秆纤维材料中加入氢氧化铝阻燃剂，搅拌均匀，得到沥青路用玉米秸秆纤维材料。

应用本发明制备得到的沥青路用玉米秸秆纤维材料作为改性沥青中的外掺剂。