[发明专利]一种基于碳纳米材料的改性沥青及其制备方法在审
申请号: | 201911305924.1 | 申请日: | 2019-12-18 |
公开(公告)号: | CN110903667A | 公开(公告)日: | 2020-03-24 |
发明(设计)人: | 蒋文彬 | 申请(专利权)人: | 蒋文彬 |
主分类号: | C08L95/00 | 分类号: | C08L95/00;C08L53/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/06;C08K3/22;C08K3/04 |
代理公司: | 北京华际知识产权代理有限公司 11676 | 代理人: | 彭俊芳 |
地址: | 215000 江苏省苏州*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 纳米 材料 改性沥青 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于碳纳米材料的改性沥青,其特征在于:所述改性沥青各组分原料包括,以重量计,基质沥青50-90份、碳纤维10-20份、紫外阻隔剂20-40份、SBS橡胶30-50份、促进剂5-10份、相容剂5-8份、防老剂2-4份、交联剂15-20份。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料的改性沥青,其特征在于:所述紫外阻隔剂各组分原料包括,以重量计,镁铝层状双氢氧化物20-30份、氧化石墨烯20-40份、N,N-二甲基甲酰胺25-50份、溴化双十二烷基二甲基铵10-18份、抗坏血酸8-14份、碳纳米管10-16份。
3.根据权利要求2所述的一种基于碳纳米材料的改性沥青,其特征在于:所述镁铝层状双氢氧化物通过碳酸钠、氢氧化钠、硝酸镁、硝酸铝共沉淀法制备得到。
4.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料的改性沥青,其特征在于:所述相容剂为二硫化碳,所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料的改性沥青,其特征在于:所述防老剂为防老剂RD;所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
6.一种基于碳纳米材料的改性沥青的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)准备物料:
2)紫外阻隔剂的制备;
3)取紫外阻隔剂、SBS橡胶、促进剂、相容剂,共混得到物料A;
4)取步骤1)准备的基质沥青,加入物料A、碳纤维、防老剂和交联剂,制备所述改性沥青。
7.根据权利要求6所述的一种基于碳纳米材料的改性沥青的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)准备物料:
2)紫外阻隔剂的制备:
a)取步骤1)准备的氧化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺,混合,超声分散40-50min,得到氧化石墨烯悬浮液,再加入溴化双十二烷基二甲基铵,氮气保护下搅拌反应,继续升温,加入抗坏血酸,反应4-5h,二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺洗涤,冷冻干燥,得到功能化石墨烯;
b)取功能化石墨烯,N,N-二甲基甲酰胺溶解分散,再加入碳纳米管,超声分散3-4次,离心,洗涤干燥,得到物料B;
c)取步骤1)准备的碳酸钠、氢氧化钠、硝酸镁、硝酸铝,分别用去离子溶解并形成单一溶液,得到碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸铝溶液;
d)取物料B,去离子水溶解,超声分散,再缓慢加入碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸铝溶液,升温至100-110℃,反应16-17h,冷却抽滤,洗涤,80-85℃温度下干燥,得到紫外阻隔剂;
3)取步骤1)准备的SBS橡胶、紫外阻隔剂、促进剂、相容剂,投入高速混合机中共混,共混温度为60-100℃,共混时间为10-20min,得到物料A;
4)取步骤1)准备的基质沥青,升温至150-160℃,再加入步骤3)得到的物料A、步骤1)准备的碳纤维、防老剂和交联剂,搅拌研磨,得到所述改性沥青。
8.根据权利要求7所述的一种基于碳纳米材料的改性沥青的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)准备物料:
a)按比例准备氧化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、溴化双十二烷基二甲基铵、抗坏血酸和碳纳米管,备用;
b)按比例准备碳酸钠、氢氧化钠、硝酸镁、硝酸铝、SBS橡胶、促进剂、相容剂、基质沥青、碳纤维、防老剂和交联剂,备用;
2)紫外阻隔剂的制备:
a)取步骤1)准备的氧化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺,混合,超声分散40-50min,得到氧化石墨烯悬浮液,再加入溴化双十二烷基二甲基铵,氮气保护下搅拌反应24h,继续升温至90-94℃,加入抗坏血酸,继续反应4-5h,二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺洗涤4-5次,冷冻干燥,得到功能化石墨烯;
b)取功能化石墨烯,N,N-二甲基甲酰胺溶解分散,再加入碳纳米管,超声分散3-4次,每次30-40min,8000r/min离心5-7min,洗涤干燥,得到物料B;
c)取步骤1)准备的碳酸钠、氢氧化钠、硝酸镁、硝酸铝,分别用去离子溶解并形成单一溶液,得到碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸铝溶液;
d)取物料B,去离子水溶解,超声分散3-4h,再缓慢加入碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸铝溶液,升温至100-110℃,反应16-17h,冷却抽滤,洗涤,80-85℃温度下干燥12-14h,得到紫外阻隔剂;
3)取步骤1)准备的SBS橡胶、紫外阻隔剂、促进剂、相容剂,投入高速混合机中共混,共混温度为60-100℃,共混时间为10-20min,得到物料A;
4)取步骤1)准备的基质沥青,升温至150-160℃,再加入步骤3)得到的物料A、步骤1)准备的碳纤维、防老剂和交联剂,搅拌10-15min,研磨30-60min,得到所述改性沥青。
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