[发明专利]一种可光催化降解的轻质沥青混合料的制备方法

说明书

本发明公开了一种可光催化降解的轻质沥青混合料的制备方法。所述轻质沥青混合料包括以下组分，按重量计，5~10份改性沥青，86~100份骨料；所述骨料包括以下组分，按重量计，25~30份多孔生物质炭，28~30份石灰岩细集料，25~30份粉煤灰颗粒，3~5份纳米ZnO@Fe‑TiO₂。有益效果：（1）利用齿轮状结构的ZnO@Fe‑TiO₂对污染气体的光催化活性和生物质炭对污染气体的吸附性，两者间产生协同效应作用于污染气体的光催化；（2）利用生物质炭对离子的吸附性能和多孔性，降低了石油沥青的对温度和老化的敏感性；（3）制备了生物基沙枣油沥青代替石油沥青，利用沙枣油沥青中的轻组分、与SBS、4,4'‑双马来酰亚胺二苯甲烷之间产生丰富的交联网络，增强沥青的机械性能。

技术领域

本发明涉及沥青技术领域，具体为一种可光催化降解的轻质沥青混合料的制备方法。

背景技术

沥青混合料是道路施工中的重要材料，一般是由沥青、骨料等物质混合的复合材料，可以添加聚合物等物质，增加力学或其他性能。而现有的沥青混合料一般以石油沥青为主，化石燃料资源消耗量大，需要制备生物基化石燃料替代部分石油沥青；且石油沥青高温易车辙，重交通下疲劳开裂。若将普通沥青混合料由于桥面铺装，易受桥面与引堤的差异沉降，梁变形，夏季温度较高是还会引起车辆振动，长时间使用易老化；因此，需要综合性能较好的沥青混合料来满足应用需求。

此外，由于机动车急剧增加，而机动车的尾气排放，影响人类的生活环境和身体健康，因此，出现了可以降解污染气体的沥青混合料，但目前沥青混合料中汽车尾气降解率较低。

综上所述，制备一种具有抗老化性、抗车辙性的可光催化降解的轻质沥青混合料具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可光催化降解的轻质沥青混合料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可光催化降解的轻质沥青混合料，所述轻质沥青混合料包括以下组分，按重量计，5~10份改性沥青，86~100份骨料；所述骨料包括以下组分，按重量计，25~30份多孔生物质炭，28~30份石灰岩细集料，25~30份粉煤灰颗粒，3~5份纳米ZnO@Fe-TiO₂。

较为优化地，所述纳米ZnO@Fe-TiO₂是纳米Fe-TiO₂圆形颗粒为核心，均匀纳米ZnO短棒为外壳构成的齿轮状壳核结构。

较为优化地，所述改性沥青的原料包括以下组分：按重量计，70~78份石油沥青，10~20份沙枣籽油沥青，4~6份SBS，4~6份4,4'-双马来酰亚胺二苯甲烷，3~4份微胶囊。

较为优化地，所述微胶囊的外壳为聚脲甲醛，壳芯为沙枣籽油沥青；外壳与壳芯的质量比1.5:1。

较为优化地，一种可光催化降解的轻质沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备骨料：（1）制备纳米ZnO@Fe-TiO₂；（2）将纳米ZnO@Fe-TiO₂超声分散在含有PVP的水溶液中；加入多孔生物质炭，混合搅拌，转移至真空罐中，循环抽真空3次，干燥；将其与石灰岩细集料、粉煤灰颗粒混合，得到骨料；

S2：制备改性沥青：（1）制备沙枣油沥青；（2）制备微胶囊：称取尿素和甲醛分散在去离子水中；调节反应液pH=8~9，反应得到尿素甲醛预聚体；将沙枣油沥青与表面活性剂苯乙烯-马来酸酐混合，加入尿素甲醛预聚体，调节反应液pH=2~3，反应得到微胶囊；（3）将石油沥青与沙枣油沥青、SBS、4,4'-双马来酰亚胺二苯甲烷高速剪切，加入微胶囊，搅拌均匀，得到改性沥青；