[发明专利]一种用于重载交通道路的纳米材料复配废胶粉改性沥青及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于重载交通道路的纳米材料复配废胶粉改性沥青及其制备方法，属于道路铺设材料技术领域

背景技术

将废旧轮胎加工成20目以上的废胶粉，添加一定量比例的废胶粉到基质沥青中，在高温条件下充分反应后制得橡胶沥青。由于橡胶是一种高分子化合物，除富有弹性外，还具有很高的自粘性与互粘性，当橡胶粉和沥青溶成一体后，沥青的粘度明显增大，有利于提高沥青混合料的胶结料粘聚力，同时沥青具有橡胶弹性和柔性的特点从而提高橡胶沥青混凝土的高温稳定性及低温抗裂性。实践证明，橡胶沥青应用于沥青路面不仅可以达到SBS等其它改性沥青的路用效果，还有效的解决了废旧轮胎的回收利用问题。

橡胶沥青的储存稳定性成为应用中的一个技术难题，由于胶粉密度大于基质沥青的密度，橡胶沥青在使用和存储过程中胶粉逐渐下沉导致离析，从而难易达到满意的路用效果。橡胶沥青混凝土摊铺完毕后，随着紫外线照射，橡胶沥青逐渐老化降低低温性能导致容易出现开裂等病害。为改善橡胶沥青的存储稳定性、温度敏感性(高温抗车辙、低温抗开裂)及抗紫外线老化性能，尝试使用纳米材料对橡胶沥青进行复配。本发明对橡胶沥青进行复配的纳米材料为纳米钛白粉。

纳米钛白粉，亦称纳米二氧化钛。从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米(即100纳米以下的二氧化钛)以下，其外观为白色疏松粉末。纳米钛白粉粒径均匀，分散性好；具有很强的光催化、屏蔽紫外线能力和优异的透明性；能提高产品的抗老化能力、耐候性和产品的强度；可有效的分解汽车尾气中的氮氧化物。

随着我国交通行业的发展，汽车尾气排放已成为我国空气污染的主要来源，研发环保型路面材料也已成为路面新型材料的必然趋势。

发明内容

本发明的目的就是提供一种纳米材料复配废胶粉改性沥青及其制备方法，提高橡胶沥青的稳定性和抗紫外线老化能力，从而延长橡胶沥青的耐久性；可有效分解汽车尾气中的氮氧化物，净化空气。

为实现上述目的，本发明专利采用如下技术方案：一种纳米材料复配废胶粉改性沥青，由基质沥青、废胶粉、纳米钛白粉制成，其中废胶粉含量为基质沥青重量的8％～30％，纳米钛白粉含量为基质沥青重量的0.08％～0.3％。

优选的组成为：废胶粉含量为基质沥青重量的8％～30％，纳米钛白粉含量为基质沥青重量的0.08％～0.3％。

优选的，所述基质沥青的针入度为40～100dmm、软化点为40℃～50℃。

优选的，所述废胶粉由天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶或异戊橡胶制成的废旧轮胎经粉碎制得，所述废胶粉的胶粉粒度在20～80目之间为宜。

优选的，所述纳米钛白粉为金红石型钛白粉，外观为白色疏松粉末，金红石含量99.8％以上，所述纳米钛白粉粒径在15～100nm之间为宜。

制备纳米材料复配废胶粉改性沥青的方法，包括如下步骤：

(1)将基质沥青加热至135℃～160℃，缓慢加入称量好的纳米钛白粉，高速剪切10～30分钟，使其混合均匀；

(2)将步骤1的沥青混合物加热至180℃～215℃，缓慢加入称量好的废胶粉，高速剪切90～100分钟，即可制备出纳米材料复配废胶粉改性沥青。

所述步骤1中向基质沥青中加入纳米钛白粉的添加时间控制在5分钟内，加入后的混合物温度低于180℃。

所述步骤1、2中高速剪切机剪切速率为3000～5000r/min。

有益效果：本发明所述的一种纳米材料复配废胶粉改性沥青采用以上技术方案与现有技术相比，具有一下技术效果：

1、产品中均匀分布纳米钛白粉，可提高产品的存储稳定性；

2、产品的抗紫外线老化能力得到有效提高，延长路面的使用寿命；

3、产品可有效的分解汽车尾气中的氮氧化物，具有净化空气的作用；

4、产品的温度敏感性得到明显改善，其高温抗车辙、低温抗开裂性能提升显著。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中，在不背离本发明的技术解决方案前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

实施例1：一种纳米材料复配废胶粉改性沥青，由以下质量份的原料制成：

基质沥青100kg；纳米钛白粉0.08kg；废胶粉8kg；

纳米材料复配废胶粉改性沥青的制备方法，其特征是包括以下步骤：

1)、按质量配比称取各组分；