[发明专利]一种TiO2改性乳化沥青的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性乳化沥青的制备方法，具体地说是一种TiO₂改性乳化沥青的制备方法。

背景技术

随着经济的迅猛发展，轿车保有量快速增长，例如中国至2011年2月底的机动车保有量达2.3亿辆。城市中的汽车尾气所给人们的生命健康和日常生活造成的危害，随着汽车保有量的不断增加，问题逐步凸显出来。在我国的大城市，40%以上的氮氧化物(NO_x)，80%以上的一氧化碳(CO)和70%以上的碳氢化合物(CH)来源于汽车尾气的排放污染。而汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，经紫外光照射发生反应形成光化学烟雾的危害更是十分巨大。因此，采用新的环境治理技术，研究开发控制和减少汽车尾气污染的材料，已经迫在眉睫。作为与汽车尾气频繁接触的路面材料，成为大家关注和研究的新方向。在修建路面材料中加入具有光催化性能的添加剂，如光催化活性高、无毒、价廉的TiO₂，已经成为解决问题的一种办法，国内外对于在加入到水泥混凝土中的研究取得了一定的效果，而加入到主要路面材料的沥青中，效果都不是很理想。

CN03131764.2将具有光催化性质的纳米TiO₂加入到沥青中，制备出具有降解汽车尾气功能的沥青。同时对加入TiO₂的沥青中加入Fe³⁺或SiO₂，以提高其光催化能力。而期刊论文《路面材料负载纳米二氧化钛光催化降解氮氧化物》（硅酸盐学报，2005年，04期）中，制备了水泥混凝土负载的TiO₂光催化剂，该催化剂具有优越的光催化功能，但用于沥青混合料后的效果较差。上述文献中都存在纳米TiO₂在沥青中的分散性问题，仅利用普通或高速搅拌来分散纳米TiO₂，很难达到好的分散效果，容易发生团聚和沉降，TiO₂颗粒不能有效均匀分散在沥青中，降低了与汽车尾气的有效接触面积，进而影响到沥青的储存稳定性及催化降解汽车尾气的性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种TiO₂改性乳化沥青的制备方法，本发明乳化沥青储存稳定性好，绿色环保、成本低、制备简便。

本发明TiO₂改性乳化沥青的制备方法，包括如下内容：将钛源、乳化剂溶于醇中制备成含钛的醇溶液，将水缓慢加入到含钛的醇溶液中进行水解反应，得到TiO₂溶胶；将TiO₂溶胶与熔融态的沥青加入到胶体磨中，均匀分散后，陈化，得到TiO₂改性乳化沥青。

本发明方法中，所述的钛源为钛酸乙酯、钛酸异丙酯和钛酸丁酯中的一种或几种，优选钛酸丁酯。

本发明方法中，所述的醇为乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或几种，优选乙醇。

本发明方法中，所述的乳化剂为十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵中的一种或几种。

本发明方法中，所述的基础沥青为直馏沥青、氧化沥青和溶剂脱油沥青中的一种或多种，其针入度为70～120 1/10mm。

本发明方法中，各原料加入量的质量百分比按照总原料加入量计，基础沥青：28%~40%，乳化剂：0.5%~3%，钛源：1%~15%，醇：1%~15%，水：27%~67.5%。

本发明TiO₂改性乳化沥青也可以根据实际需要加入本领域技术人员熟知的聚合物改性剂、稳定剂、抗老化剂以及抗车辙剂等。

本发明方法中，水解反应的温度为40~80℃，优选60~75℃。

本发明方法中，水解反应的pH为2~5，通过加入盐酸或冰醋酸进行调节。

本发明方法中，水需缓慢加入到含钛的醇溶液，滴加速度为1~5滴/秒。

本发明方法中陈化过程可以在TiO₂改性乳化沥青使用前进行，陈化温度为25~85℃，陈化时间为1~15天；或者在TiO₂改性乳化沥青使用之后，如用于道路铺筑、维修和建筑等，在自然条件下自行陈化。