[发明专利]一种MXene改性彩色沥青结合料及其制备方法

说明书

本发明涉及道路工程技术领域，公开了一种MXene改性彩色沥青结合料及其制备方法。该MXene改性彩色沥青结合料包括：MXene和彩色沥青胶结料，以MXene和彩色沥青胶结料二者的重量百分比含量之和为100％计，MXene的重量百分比含量为0.001％‑0.01％，彩色沥青胶结料的重量百分比含量为99.99％‑99.999％。其制备方法包括步骤：按质量百分比分别称取MXene0.001％‑0.01％、彩色沥青胶结料99.99％‑99.999％；将彩色沥青胶结料加热至160℃‑185℃，加入MXene，第一次搅拌搅拌40min‑60min，160℃‑185℃下溶胀1h，使其充分溶胀；第二次搅拌40min‑60min，直至MXene在胶结料中分散均匀，即得到MXene改性彩色沥青胶结料。本发明MXene改性彩色沥青结合料，以MXene作为改性剂，能够显著彩色沥青胶结料的抗老化性能，明显提高彩色沥青路面的颜色耐久性。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种MXene改性彩色沥青结合料及其制备方法。

背景技术

随着各地健身步道建设的开展，彩色沥青结合料迎来了大规模应用的契机，目前市场上的彩色沥青胶结料多是是芳香油、聚合物、树脂调和制成的混合物，为了使掺入彩色沥青混合料的无机颜料具有更好显色性，彩色结合料颜色一般要求为无色或浅色。该种合成的彩色沥青结合料缺乏石油沥青中的大分子物质，组成成分简单，整体性能与石油沥青比，具有较大差距，特别是耐老化性能方面；由于路面受阳光紫外线直射后，石油树脂等原材料易发生氧化反应，造成结合料发生短期严重老化现象，结合料颜色由浅色变为暗色，无机颜料的显色性受到影响，此时路面彩色颜色变暗色，美观度大打折扣。为此，研发人员常常通过添加抗氧化剂等减缓结合料的老化过程，专利CN103979834A公开了一种改性彩色沥青胶结料及其制备方法，由一种改性彩色沥青胶结料加入有机改性蒙脱土制得，与改性前相比，该发明的改性彩色沥青胶结料高温稳定性提高，抗老化性能增强，克服了现有彩色沥青胶结料耐老化性能较差等不足的缺点，使彩色沥青路面的使用性能和寿命显著提高。专利CN 105295402A公开了一种增强彩色沥青胶结料高温稳定性和抗老化性的辅料，是由纳米二氧化钛与偶联剂混合制得；然而，上述两种方法制备的彩色沥青胶结料耐老化性能仍然不是特别理想，路面通车较短时间内，仍存在较为严重的路面结合料老化现象。专利108659453A公开了一种耐寒抗老化彩色改性沥青及其制备方法，采用抗氧剂与耐候剂复配共同作用，改善了沥青的抗老化性能，其中抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的复合物，该专利在一定程度上改善了彩色胶结料的抗老化性能，但存在改性过程复杂，改性效果难以控制的缺点，对于工业化生产不利。

目前对彩色沥青的研究大多是使用聚合物作为改性剂，对胶结料性能的全面改善效果不显著，提升幅度有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种MXene改性彩色沥青结合料及其制备方法，解决聚合物作为改性剂，对彩色沥青胶结料抗老化性能改善效果不显著，提升幅度有限的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种MXene改性彩色沥青结合料，包括：

MXene和彩色沥青胶结料，以MXene和彩色沥青胶结料二者的重量百分比含量之和为100％计，MXene的重量百分比含量为0.001％-0.01％，彩色沥青胶结料的重量百分比含量为99.99％-99.999％。

本技术方案中，MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,具有类似石墨烯的二维片层状结构，同时兼具表面亲水性、金属导电性及优良的电化学性能等；以MXene作为改性剂改性彩色沥青胶结料，能够显著提高彩色沥青胶结料耐老化性能，大大提高彩色路面的色彩寿命。

进一步优选地，粒径小于3μm的MXene的比例为45％-55％，粒径小于6μm的MXene的比例为85％-95％。