[发明专利]氧化石墨烯与废食用油复合的改性温拌沥青及制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化石墨烯与废食用油复合的改性温拌沥青，由以下组分按照质量分数计：0.02%～1%氧化石墨烯；3%～15%脱水废食用油；84%～96.98%基质沥青。本发明公开了基于氧化石墨烯与脱水废食用油的复合改性温拌沥青的制备方法，包括以下制备步骤：步骤1，加热基质沥青，向加热后的基质沥青中加入氧化石墨烯，剪切、搅拌，得到氧化石墨烯改性沥青；步骤2，将所述改性沥青冷却，向冷却后的改性沥青中加入脱水废食用油，搅拌，得到复合改性温拌沥青。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯与废食用油复合的改性温拌沥青及其制备方法。

背景技术

近年来随着经济的发展，交通量的迅猛增长，运输车辆的大型化、超载现象对沥青路面的路用性能提出了更高的要求。因此，改善沥青材料路用性能成为了道路工作者们研究的重要课题，而改性沥青，尤其是复合改性沥青是目前采用得最为广泛的提升路面使用性能的方法。

氧化石墨烯（GO）是一种新兴的纳米材料，它有着独特的二维层状结构，层间距为0.7～1.2nm。GO的表面拥有大量的富氧官能团，如羧基、烃基、环氧基、酯基等。这些官能团使GO可与聚合物基质产生良好的结合，因此是一种很好的沥青改性剂。

本发明的氧化石墨烯，其结构式为：

但是GO改性沥青存在施工和易性差和低温抗裂性差的问题。沥青中的GO颗粒必须均匀分散到沥青分子中才能达到改性的目的，GO的加入使得沥青的粘度和稠度大幅提高，流动性能大幅降低，因而难以与集料产生充分的包裹，即GO改性沥青的粘附性能较差。

热拌沥青结（混）合料在拌合施工中，通常需要加热至较高的温度，这不仅造成能源消耗，还会排放较多的有害气体，不符合建设环境友好型社会的理念。温拌改性沥青能够在不降低沥青结合料路用性能的前提下，降低沥青材料的施工温度，减少能源消耗与污染气体的排放。

本专利采用的废食用油为厨余废油，也称“泔水油”，是加工“地沟油”的重要原料。废食用油的主要成分为甘油三酯，其中含有很多致病和致癌的毒性物质。废食用油是一种环境污染物，冲击食品安全，危害人们的身心健康，安全有效地综合利用废食用油对我国的食品安全、废弃物资源化和可持续发展具有重要意义。

中国专利（CN 104448868 A）采用氧化石墨烯对SBS改性沥青进行改性，能够得到使用性能良好的沥青材料。但该种方法对拌合施工的温度要求较高，不利于节能减排和环境保护。中国专利（CN 103819915 A）发明了一种能够显著提高基质沥青高温性能、抗变形能力的氧化石墨烯改性沥青，但这种改性方法未能提高基质沥青的低温性能。中国专利（CN107245247 A）提供了一种羧基改性氧化石墨烯的聚乙烯改性沥青，该沥青拥有良好的路用性能与简单的制备方法并且价格低廉。但其低温性能亦未得到改善，这将使其在使用中产生一定的局限性。

中国专利，专利号：201510005123.9，专利名称：一种基于氧化石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法。本发明所述的基于氧化石墨烯的SBS改性沥青包括作为基质的沥青、作为添加剂的氧化石墨烯、作为改性剂的线性SBS和含硫促进剂；所述氧化石墨烯质量占基质沥青质量的0.5～3%；所述线性SBS质量占基质沥青质量的3～5%；所述含硫促进剂占基质沥青质量的0.2～0.6%。以上专利从技术层面上无明显的技术缺陷，但是环保程度较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种基于氧化石墨烯与废食用油复合的改性温拌沥青。

本发明的第二个目的在于提供一种基于氧化石墨烯与脱水废食用油复合改性温拌沥青的制备方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种氧化石墨烯与废食用油复合的改性温拌沥青，由以下组分按照质量分数计：