[发明专利]一种用于沥青耐老化的材料的制备方法及应用

说明书

本发明属于改性沥青材料制备技术领域，具体涉及一种用于沥青耐老化的材料的制备方法及应用，包括以下步骤：(1)在有机溶剂中加入铜盐和硫化盐，在室温下搅拌至完全溶解得到前驱溶液A；在有机溶剂中加入锌盐和硫化盐，在室温下搅拌至完全溶解得到前驱溶液B；将前驱溶液A在一定温度下反应，得到硫化铜纳米片；继续注入前驱溶液B，反应，离心、分离和干燥得到硫化铜/硫化锌纳米片；(2)将硫化铜/硫化锌纳米片、插层剂和紫外吸收剂加入到正己烷中，加入分散剂并分散，在恒温条件下搅拌反应，离心、分离和干燥得到改性后的硫化铜/硫化锌纳米片。本发明制备的材料能够有效地提升沥青抗老化的能力，延长沥青道路等的服役寿命。

技术领域

本发明属于改性沥青材料制备技术领域，具体涉及一种用于沥青耐老化的材料的制备方法及应用。

背景技术

沥青被广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程，主要用于防水材料和铺筑路面结构胶结材料。但是，沥青也是一种有机混合物，如果长时间地暴露在空气中，在风雨、温度变化等自然条件的作用下，会发生一系列的物理及化学变化，如蒸发、脱氧、缩合、氧化等。此时,沥青中除含氧官能团增多外，其他的化学组成也有变化，最后使沥青逐渐硬化变脆开裂，不能继续发挥其原有的黏结或密封作用。

此外，由于沥青是一种复杂的有机化合物，其老化机理是多种物质的耦合作用。因此，添加单一的抗氧化剂并不能起到很好地抗老化作用。加入单一的抗紫外老化剂，也会在制备和使用过程中，快速失效。目前国内外对改善沥青耐久性的措施主要包括采用无机材料，如蒙脱土、水滑石、云母粉、石墨烯等材料加入沥青，一定程度上提高沥青的抗老化性能。专利CN107652700A公布了一种耐久性改性沥青的制备方法，该发明中利用有机化蒙脱土和钛白粉添加到改性沥青当中，来提高其抗热氧老化能力。专利CN109762356A公布了一种抗紫外高有效含量阳离子乳化沥青的制备方法，该发明中利用经偶联剂改性的金属氧化物紫外吸收剂，有效增强了乳化沥青抗紫外能力，提升道路沥青使用性能。专利CN103881403A公布了一种紫外阻隔固态沥青的制备方法，该发明中利用镁铝基层状双氢氧化物化学吸收和物理屏蔽作用，提高了沥青抗紫外老化能力。但是，单方面提高其热氧老化和抗紫外老化能力并不能解决沥青老化问题，而且蒙脱土的加入会导致沥青部分物理性能下降，紫外吸收剂在高温情况下也容易失效，失去捕获自由基的能力。因此，研发一种既能提高其抗热氧老化能力，又能防止紫外老化的新型改性沥青材料，具有重要的理论价值和实践意义。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于沥青耐老化的材料的制备方法，制备的耐老化改性沥青能够有效地提升沥青抗老化的能力，延长其在沥青道路等沥青材料的服役寿命。

本发明的目的之二在于提供一种用于沥青耐老化的材料的应用。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种用于沥青耐老化的材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、硫化铜/硫化锌纳米片的制备

在100重量份的有机溶剂中加入15-20重量份铜盐和10-20重量份硫化盐，在室温下搅拌至完全溶解得到前驱溶液A；在100重量份的有机溶剂中加入15-20重量份锌盐和10-20重量份硫化盐，在室温下搅拌至完全溶解得到前驱溶液B；将前驱溶液A在温度150～180℃下反应，得到硫化铜纳米片；在此溶液中继续注入前驱溶液B，保持温度150～180℃反应，经过离心、分离和干燥得到多层结构的硫化铜/硫化锌纳米片；

(2)、硫化铜/硫化锌纳米片的改性

将20～30重量份硫化铜/硫化锌纳米片、10～15重量份插层剂和3～15重量份紫外吸收剂加入到100重量份正己烷中，加入分散剂并分散，在温度为75℃～85℃的恒温条件下搅拌反应，离心、分离和干燥得到改性后的硫化铜/硫化锌纳米片，即为所述用于沥青耐老化的材料。

优选地，所述步骤(1)中，有机溶剂为油胺或十八烯。

优选地，所述步骤(1)中，铜盐为乙酸铜、氯化铜、硫酸铜中的至少一种。