[发明专利]一种石墨烯改性的建筑沥青及其制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯改性的建筑沥青及其制备方法。一种石墨烯改性建筑沥青由以下组分按照重量份组成：基础沥青100份、改性石墨烯15‑40份、无机填料50‑80份、硅烷偶联剂0.5‑3份、抗老化剂0.5‑2份。通过对石墨烯引入聚异丁烯，能够显著改善石墨烯的分散性和与基体建筑沥青的相容性，使制备出的建筑沥青良好的柔韧性和力学强度，改善建筑沥青脆性大的问题，而且基于聚异丁烯改性的石墨烯能够对建筑沥青提供良好的疏水性能和耐候性。

技术领域

本发明涉及一种有机高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯改性的建筑沥青及其制备方法。

背景技术

石油沥青具有良好的热塑性、粘着性、粘弹性，是建筑防水工程的基础材料，但是其由于对温度的敏感性较强，高温易流淌，低温脆性大，容易开裂，且其强度低、弹性差、仅采用沥青作为建筑防水材料无法满足现在建筑的要求。

目前，对沥青的改性工作得到了大量的报道，最常用的是用热塑性的弹性体如SBS、SBR等聚合物改性剂，这些聚合物改性剂虽然能在某些方面改性沥青的性能，改善沥青的缺点，但是这些聚合物往往与基质沥青的共混体系存在热力学不稳定，容易产生离析，造成产品在使用过程中性能不理想，而且聚合物改性剂的价格昂贵，生产工艺复杂，能耗严重，导致制备出的改性沥青成本较高等问题。

石墨烯是一种新型的碳材料，具有比表面积大、机械强度高等优异的性能等优点，但是石墨烯很容易团聚，分散性差，惰性材料，与其他物质相容性差，如果单纯使用，几乎和炭黑类似，效果不明显，因此改善石墨烯的分散性显得特别重要。虽然已有石墨烯改性沥青的相关报道，但是对石墨烯的分散性和基体的相容性均未提及，因此改善石墨烯的分散性以及与基体的相容性具有重要意义。

发明内容

本发明一方面提供一种石墨烯改性的建筑沥青，石墨烯经过改性后能够显著改善其分散性，而且与沥青基体相容性改善，添加石墨烯制备的建筑沥青，具有强度高，韧性性能较好，热储存稳定性性能较好的优点。

本发明的一种石墨烯改性的建筑沥青，是由以下重量份的组分组成

基础沥青 100份

改性石墨烯 15-40份

无机填料 50-80份

硅烷偶联剂 0.5-3份

抗老化剂 0.5-2份

本发明中，所述的基础沥青选用直馏石油沥青、氧化石油沥青、溶剂脱油石油沥青、溶剂脱油石油沥青中的至少一种。

本发明中，所述的改性石墨烯有由氧化石墨烯与三羟基氨基甲烷反应增加羟基数量，然后与酸酐化的聚异丁烯反应，制备聚异丁烯改性的石墨烯。

本发明中，所述的改性石墨烯中，各组分的质量份数为：氧化石墨烯为5-20份，三羟基氨基甲烷：0.5-2份，酸酐化的聚异丁烯在50-200份。

本发明中，所述的氧化石墨烯才有Hummer法制备。

本发明中，所述的酸酐化的聚异丁烯采用末端带有双键的聚异丁烯与马来酸酐根据已有的方法制备。

本发明中，所述的聚异丁烯末端α烯键含量≥85%，分子量控制在400-3000之间。