[发明专利]一种乳化沥青改性剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种乳化沥青改性剂及其制备方法，属于道路建筑材料领域。本发明的技术方案要点为：一种乳化沥青改性剂，由以下重量百分配比的原料制备而成：聚氨酯A组分4%～20%，聚氨酯B组分5%～25%，引发剂0.15%～0.4%，扩链剂0.4%～4%，氮掺杂石墨烯0.02%～0.2%，中和剂0.3%～1.5%，稀释剂10%～20%，余量为去离子水。本发明还公开了该乳化沥青改性剂的制备方法。本发明利用氮掺杂石墨烯结构上的掺杂氮原子具有的反应活性，与聚氨酯A组分和聚氨酯B组分发生聚合反应生成具有水溶性的石墨烯/聚氨酯复合物，本发明提供的乳化沥青改性剂综合了石墨烯和聚氨酯的物理化学性能优势，将此材料应用于改性乳化沥青，能够显著增强乳化沥青的路用性能。

主权项

1.一种乳化沥青改性剂的制备方法，其特征在于：利用氮掺杂石墨烯结构上的掺杂氮原子具有的反应活性，在合适的工艺条件下，与聚氨酯A组分和聚氨酯B组分发生聚合反应生成具有水溶性的石墨烯/聚氨酯复合物，使得所述乳化沥青改性剂综合了石墨烯和聚氨酯的物理化学性能优势，能够显著增强乳化沥青的路用性能；所述乳化沥青改性剂由以下重量百分配比的原料制备而成：聚氨酯A组分4%～20%，聚氨酯B组分5%～25%，引发剂0.15%～0.4%，扩链剂0.4%～4%，氮掺杂石墨烯0.02%～0.2%，中和剂0.3%～1.5%，稀释剂10%～20%，余量为去离子水；其中聚氨酯A组分为二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种，聚氨酯B组分为聚乙二醇、聚丙二醇、聚己二酸乙二醇、氨丙基三乙氧基硅烷或丙二醇嵌段聚醚中的一种或多种，引发剂为偶氮二异丁腈或二月桂酸二丁基锡，扩链剂为乙二胺、甲基二乙醇胺、二乙烯三胺、4 ,4 '‑二氨基‑3 ,3 '‑二氯二苯甲烷、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷、乙二胺基乙磺酸、二羟甲基丙酸、二羟基半酯中的一种或多种，中和剂为甲酸、乙酸、乙二酸、盐酸、氨水、三甲胺、三乙醇胺，稀释剂为丙酮、丁酮、甲基乙基酮、二氧六环、N ,N‑二甲基甲酰胺或N‑甲基吡咯烷酮；所述乳化沥青改性剂的制备方法的具体步骤为：步骤（1）、按照上述重量百分配比分别称取原料，将称取的聚氨酯A组分、聚氨酯B组分、引发剂和稀释剂加入到反应容器中，搅拌混合均匀后升温至70～90℃进行预聚反应，保持1～2h；步骤（2）、向步骤（1）得到的混合液体中加入氮掺杂石墨烯，然后升温至100～120℃进行聚合反应，保持1～3h；步骤（3）、将步骤（2）得到的混合溶液降温至60～80℃，加入扩链剂，搅拌3～5h，然后降至室温，继续加入中和剂，搅拌0 .5h使得石墨烯/聚氨酯复合物具有亲水性；步骤（4）、在搅拌的条件下向步骤（3）得到的混合溶液中加入去离子水，然后继续搅拌直至形成均匀乳液，随后旋蒸出稀释剂，最终制得乳化沥青改性剂。