[发明专利]一种利用SBS接枝剑麻纤维制备剑麻改性沥青的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用SBS接枝剑麻纤维制备剑麻改性沥青的方法。

背景技术

剑麻纤维，属于可再生资源，可自然降解，不会对环境构成污染，价格也比较低廉；剑麻纤维质地坚韧、富有弹性、拉伸强度大、耐磨擦、耐酸碱、耐海水腐蚀以及耐低温等多种优良性能，且能量吸收能力好、耐冲击强度高，无脆性断裂(对提高汽车的安全性很有利)。剑麻纤维在250℃的干拌温度下不变质，不发脆，可作为添加剂掺入到沥青混凝土中。剑麻纤维表面粗糙，有许多竖向条纹，这有利于增加剑麻纤维与沥青混凝土之间的接触面积，从而提高剑麻纤维在沥青混凝土当中的黏结能力，对路面的车辙、温缩、开裂、坑槽等早期破坏具有一定的抵抗作用，适宜于作为路面材料。然而由于剑麻纤维与改性沥青的界面结合力差等问题导致沥青路面状况变差甚至失效。

利用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)接枝剑麻纤维后与沥青进行复合制备改性沥青，由于接枝后的剑麻纤维表面的SBS与改性沥青的相容性好，所得复合料中剑麻纤维与沥青的界面结合力得到很大的增强，提高了沥青的强度。该方法目前未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)接枝天然剑麻纤维增强改性沥青制备沥青混合料的方法。

具体步骤为：

(1)将剑麻纤维粉碎为长度5～20mm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡30分钟后用清水冲洗干净，烘干。

(2)用质量比为3∶1的化学纯四氢呋喃(THF)和化学纯N，N-二甲基甲酰胺(DMF)混合得混合溶液作溶剂。

(3)将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)溶解在步骤(2)所得混合溶液中。

(4)在步骤(3)所得溶液中加入步骤(1)所得剑麻纤维，剑麻纤维质量为步骤(3)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)质量的10倍，再加入剑麻质量1％的过氧化苯甲酞(BPO)引发剂反应2小时，用无水乙醇沉淀接枝剑麻纤维，最后置于烘箱中加热干燥，得到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)接枝剑麻纤维，备用。

(5)在150℃～160℃的温度下，采用A级70号道路石油沥青做原料，并按照沥青质量的8％掺加步骤(4)所得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)接枝剑麻纤维，采用搅拌装置将剑麻纤维均匀拌合于沥青当中，静置12～16小时，即制备得到剑麻改性沥青。

本发明利用SBS接枝天然剑麻纤维增强改性沥青制备沥青混合料具有原料廉价易得、制备过程简单、加工成型方便、环境友好无毒，所制得SBS接枝剑麻纤维增强的改性沥青具有良好的热稳定性和强度等优点，可广泛地应用高速公路和高等级公路的沥青路面；对提高我国高速公路和高等级公路的质量以及对对我国经济的快速发展均有着重要的意义。

具体实施方式

实施例：

(1)将剑麻纤维粉碎为长度5～20mm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡30分钟后用清水冲洗干净，烘干。

(2)用质量比为3∶1的化学纯四氢呋喃(THF)和化学纯N，N-二甲基甲酰胺(DMF)混合得混合溶液作溶剂。

(3)将1克的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)溶解在步骤(2)所得混合溶液中。

(4)在步骤(3)所得溶液中加入10克步骤(1)所得剑麻纤维，再加入剑麻质量1％的过氧化苯甲酞(BPO)引发剂反应2小时，用无水乙醇沉淀接枝剑麻纤维，最后置于烘箱中加热干燥，得到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)接枝剑麻纤维，备用。

(5)在150℃的温度下，采用A级70号道路石油沥青做原料，并按照沥青质量的8％掺加步骤(4)所得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)接枝剑麻纤维8克，采用搅拌装置将剑麻纤维均匀拌合于沥青当中，静置13小时，即制备得到剑麻改性沥青。