[发明专利]纳米复合沥青改性剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米复合沥青改性剂及其制备方法，其中改性剂包括以下重量份的各组分：改性纳米材料3‑5份；热塑性苯乙烯弹性体30‑50份；再生橡胶粉30‑40份；再生聚乙烯材料20‑40份；硫化剂1‑2份；马来酸酐接枝PE为所述再生聚乙烯材料用量的1.5%‑3%。本发明对纳米材料先进行表面处理，增加了纳米材料的亲油性，提高了纳米材料在沥青中的分散性，纳米材料在改性剂中的掺入能够进一步提高添加有本发明改性剂的改性沥青的高、低温稳定性。

技术领域

本发明涉及沥青添加剂技术领域，具体涉及一种纳米复合沥青改性剂及其制备方法。

背景技术

海绵城市建设需要大孔隙沥青排水路面。铺设排水性沥青路面最关键的材料是沥青胶结料，普通改性沥青作为排水性路面的结合料，存在粘度低、集料裹附厚度不足，在重载交通下路面耐久性不高等问题。因此，高粘改性沥青是铺设排水路面所用沥青的最佳选择。

高粘改性沥青具有粘度大，弹性恢复好，60℃粘度大于20000Pa·s，能够明显减少反射裂缝扩展，改善沥青高低温性能、水损害性能、疲劳性能的特点。目前使用最为普遍的高粘改性剂仍是采用日本TPS改性剂制备高粘改性沥青，但其价格昂贵。近年来，国内对其研究越来越多。如中国专利CN201610353889.0采用热塑性丁苯橡胶、改性丁苯橡胶、再生聚乙烯材料、再生EVA、交联剂、稳定剂，采用熔融挤出，制备了高粘改性剂，并制备了高粘改性沥青，但是所用的聚合物种类繁多，在沥青中溶解慢、分散时间长的问题。中国专利CN201510608457.5公开的方法是在基质沥青中加入苯乙烯共聚物、Sasobit改性剂、杜仲胶、丁苯橡胶、硫磺等制备改性沥青，该专利不能采用直投式应用，长时间储存仍然有改性剂离析的问题。中国专利CN1990563A和CN102093728A分别公开了一种高粘度沥青的制备方法，二者也是采用加入石油树脂，得到了有良好的分散性和稳定性的高粘度改性沥青，聚合物和石油树脂的加入量依然很大。虽然上述技术在一定程度上解决了高粘沥青存在的问题，但是国内公开的高粘改性剂专利由于产品性能不稳定或施工原因等没有大面积的推广不能验证其可靠性，工程实用性不强。

纳米材料比表面积大、活性高，可增加基质沥青的内聚力，与基质沥青形成微骨架结构，使沥青形成空间网路结构，提高沥青的粘度、改善沥青的高低温性能和抗老化性。如中国CN201410453119.4将纳米二氧化硅、膨润土、SBS和SBR复合改性沥青，改善沥青的高温和低温性能。该方法是将纳米材料和聚合物分别加入基质沥青中并持续搅拌分散混合均匀，但是由于纳米粒子粒度较小，纳米材料未经表面处理，简单的混合溶胀很难将其充分混合均匀。未能充分发挥纳米材料的尺寸效应，对沥青的性能提升作用有限。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的沥青改性剂存在的缺陷，而提供一种纳米复合沥青改性剂及其制备方法，提高改性沥青高、低温稳定性，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种纳米复合沥青改性剂，包括以下重量份的各组分：

改性纳米材料 3-5份

热塑性苯乙烯弹性体 30-50份

再生橡胶粉 30-40份

再生聚乙烯材料 20-40份

硫化剂 1-2份

马来酸酐接枝PE 所述再生聚乙烯材料用量的1.5%-3%；

其中改性纳米材料包括以下重量份的各组分：

二甲苯 60-80份

油酸 20-40份