[发明专利]一种亲油改性PVA纤维及沥青复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种亲油改性PVA纤维及沥青复合材料的制备方法，S10将二乙胺、二乙烯三胺以及环己胺混合制备碱性催化剂；S20使用碱性催化剂与正硅酸四乙酯(TEOS)，制备纳米级二氧化硅(SiO₂)溶胶；S30将PVA纤维加入到所述纳米级SiO₂溶胶中，在40～80℃下反应40～120min获得具有纳米级粗糙表面的PVA纤维；以及S40将十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)水解液加入到所述纳米级粗糙表面的PVA纤维中，在40℃～60℃下振荡反应40～120min，经烘燥后获得亲油疏水性的PVA纤维。使用TEOS以及HDTMS在碱性条件下改性PVA纤维可以显著提高PVA纤维的亲油性，将改性PVA纤维用于加强沥青混凝土可以显著的提高PVA纤维的分散性及界面结合力。

技术领域

本发明涉及沥青混凝土改性技术领域，具体涉及一种亲油改性PVA纤维及沥青复合材料的制备方法。

背景技术

交通建设是经济发展的基石，完好的公路网能保证货物运输业的健康发展，降低运输成本。自上世纪开始，沥青混凝土路面已在全世界范围内广泛采用，沥青混凝土成为建造公路路面最普及的材料，因为沥青混凝土路面具有施工周期短、平整、舒适、噪音低及养护方便等优点，在我国已通车的高等级公路中，沥青混凝土路面结构占90％以上。然而，在目前大交通量和重型车量作用下，沥青混凝土路面已不堪重负，使公路很容易出现车辙、开裂、坑槽等问题。因此，现在对公路质量的要求越来越高。

使用纤维增强体是预防沥青混凝土损坏的有效途径之一。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种亲油改性PVA纤维及沥青复合材料的制备方法，使用正硅酸四乙酯以及十六烷基三甲氧基硅烷在碱性条件下改性PVA纤维可以显著提高PVA纤维的亲油性，将改性PVA纤维用于加强沥青混凝土可以显著的提高PVA纤维的分散性及界面结合力。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种亲油改性PVA纤维的制备方法，包括如下步骤：S10将二乙胺、二乙烯三胺以及环己胺混合按一定的质量比混合超声分散10～30min，获得碱性催化剂；S20使用碱性催化剂与正硅酸四乙酯(TEOS)，制备纳米级二氧化硅(SiO₂)溶胶；S30将PVA纤维加入到所述纳米级SiO₂溶胶中，在40～80℃下反应40～120min获得具有纳米级粗糙表面的PVA纤维；以及S40将十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)水解液加入到所述纳米级粗糙表面的PVA纤维中，在40℃～60℃下振荡反应40～120min，经烘燥后获得亲油疏水性的PVA纤维。

进一步地，所述步骤S20包括如下步骤：S21将所述碱性催化剂溶解在无水乙醇中超声分散获得碱性催化剂溶液；以及S22将正硅酸四乙酯(TEOS)滴加到所述碱性催化剂溶液中，在30℃～50℃下振荡反应1～5h获得纳米级SiO₂溶胶。

进一步地，所述碱性催化剂溶液的PH值为10～12。

进一步地，将HDTMS滴加到无水乙醇中超声分散10～30min，获得HDTMS水解液。

进一步地，所述步骤S40的烘燥温度为80～90℃，烘燥时间为60～120min。

本发明还提供了一种基于以上任意一种亲油改性PVA的制备方法获得的所述亲油改性PVA纤维沥青复合材料的制备方法，包括如下步骤：将所述亲油改性PVA纤维加入到沥青混凝土中进行强化，获得沥青复合材料。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：