[发明专利]一种石墨烯改性抗剥落剂及高散热石墨烯复合改性沥青

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性抗剥落剂及高散热石墨烯复合改性沥青，所述石墨烯改性抗剥落剂包括石墨烯0.1‑1份、碳纳米管0.1‑1份、多孔活性炭0.3‑5份、石油磺酸盐0.1‑1份、硫磺1‑5份和抗剥落剂90‑100份；所述高散热石墨烯复合改性沥青包括废旧轮胎粉20‑30份、石墨烯粉体0.1‑1份、碳纳米管0.1‑1份、多孔活性炭0.3‑5份、石墨烯改性沥青抗剥落剂2‑5份、石油沥青60‑70份、稳定剂1‑3份、硫磺1‑3份、石油磺酸盐0.5‑1份和金属氧化物1‑3份；本发明所述的石墨烯碳原子有优良的杨氏模量、高的比表面积、本征强度和导热特性；多孔活性炭高比表面积有强大的吸附功能；碳纳米管的高模量和高强度使得改性沥青有很好的韧性，添加的石墨烯改性抗剥落剂能显著提高沥青的软化点、韧性和导热性能。

技术领域

本发明涉及石油沥青改性领域，尤其涉及一种石墨烯改性抗剥落剂及高散热石墨烯复合改性沥青。

背景技术

根据社会发展的需要，交通量增大，交通道路的需要增多，另外气候越来越炎热，对沥青路面的要求越来越高，提高沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性、软化点和导热系数，并延长使用寿命等迫在眉睫。目前，普通沥青已难达到要求，继而出现一些改性沥青，其中以SBS改性居多，SBS改性沥青造价高，沥青混凝土拌制时，温度要提高，增加了能源消耗。

石墨烯是21世纪的新材料，是碳原子以SP2杂化的单层堆积而成的蜂巢状二维原子晶体，有优良的杨氏模量、本征强度、导热特性，表现出良好的韧性和导热性。当石墨烯添加到沥青里面时，会形成一种导热功能，能在夏天高温时将沥青路面上的热量及时导出，降低路面吸热，提高路面的强度以及使用寿命，减少路面养护次数，而且混合料在拌合的过程中降低碳排放，从而起到环境保护的作用。

多孔活性炭和石墨烯的高比表面积，有强大的吸附功能，能很大程度吸附沥青的异味。

石墨烯和碳纳米管高模量，高强度，使得改性沥青有很好的韧性。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种原料组成合理配比、具有较高的高温稳定性、低温抗裂性环保型的高散热石墨烯复合改性沥青及其制备方法，具体技术方案如下所述：

根据本发明的一个方面，提供一种石墨烯改性抗剥落剂，包括有以下重量份数的组分：石墨烯粉体0.1-1份、碳纳米管0.1-1份、多孔活性炭0.3-5份、石油磺酸盐0.1-1份、硫磺1-5份和抗剥落剂90-100份。

优选的，所述石墨烯粉体为石墨烯采用物理法生产的石墨烯粉体，所述石墨烯粉体的粒径d50＝20微米。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种高散热石墨烯复合改性沥青，包括有以下重量份数的组分：废旧轮胎粉20-30份、石墨烯粉体0.1-1份、碳纳米管0.1-1份、多孔活性炭0.3-5份、如上述制得的石墨烯改性抗剥落剂2-5份、石油沥青60-70份、稳定剂1-3份、硫磺1-3份、石油磺酸盐0.5-1份和金属氧化物1-3份。

优选的，所述石墨烯改性抗剥落剂的质量分数为2％-4％。

优选的，所述石墨烯粉体为石墨烯采用物理法生产的石墨烯粉体，所述石墨烯粉体的粒径d50＝20微米；

所述废旧轮胎粉为混粉，所述废旧轮胎粉的目数为50目。

优选的，所述石油沥青为90#石油沥青；

所述稳定剂为钙锌稳定剂；

所述金属氧化物为氧化锌或氧化铝。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种石墨烯改性抗剥落剂的制备方法，包括以下步骤：

S11：将抗剥落剂加入反应釜中，以一定转速均质1-2h；

S12：在反应釜中加入硫磺和石油磺酸盐，继续以一定转速均质1-3h；