[发明专利]一种骨胶改性沥青及其制备方法

说明书

本领域属于改性沥青技术领域，具体涉及到一种骨胶改性沥青及其制备方法。本发明原料包含以下组分：基质沥青、骨胶(BG)、多巴胺(DOPA)、混合碱、壳聚糖、锌盐、纤维素、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)。本发明根据贻贝分子的粘附机理，利用BG中的活性基团羧基(COOH)与DOPA中的氨基(NH2)发生缩合改性反应，再与锌盐中的Zn2+配位反应形成了稳定的五元环网状BG DOPA/Zn2+化合物，添加纤维素制得纤维素增强BG DOPA/Zn2+材料。通过在基质沥青中添加纤维素增强BG DOPA/Zn2+材料，增大了基质沥青的复数模量，减小了沥青的相位角，改善了基质沥青的低温抗裂能力、流变性能、抵抗永久变形能力和其抗车辙能力。

技术领域

本发明属于改性沥青技术领域，具体涉及一种骨胶改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青路面具有平整度好，噪音低，养护便利等优点，已成为我国优质路面的主要结构形式。然而，在车辆的长期反复载荷和恶劣的外部环境条件下，沥青路面会出现沉陷、开裂、水损坏、车辙、低温缩裂等损坏模式，这很可能对行车安全和路面使用寿命产生不利影响。因此，如何解决上述问题，延长道路使用寿命，提高路面行车安全，实现高性能沥青路面一直是研究的热点。

已有研究发现，使用橡胶、SBS、丁苯胶乳等聚合物改性沥青能够显著提升沥青路面的性能。CN106633964B中提出一种橡胶和SBS改性沥青组合物，该组合物提高了沥青存储问题，降低了沥青粘度，提高施工性能，但该技术制备工艺复杂，改性沥青的疲劳性能较差，制约其应用。CN108395711B提出一种利用氯代硅烷和四硫化二钠改性的介孔分子筛来改性沥青，提高基质沥青的抗老化性能，且制备过程中无有毒气体放出，该技术只针对短期薄膜烘箱热氧老化，无长期老化和紫外老化数据，影响其推广使用。此外，所有聚合物改性剂均来自石油化工产品，其高昂的价格给道路建设带来沉重负担。因此，选择物美价廉的天然高分子材料对促进沥青路面的可持续发展起着重要作用。

骨胶是从有机废料(如动物骨骼、废弃皮革)中提取的胶原蛋白制成的天然胶粘剂，被广泛用于医药和包装行业。通过在道路工程中应用骨胶，不仅可以提高沥青及其混合物的路用性能，而且可以实现骨胶材料的回收利用，具有良好的经济效益和环境效益。

发明内容

本发明为了解决现有改性沥青技术环保性、老化性、油溶解性等性能存在的不足，首要目的是提供一种绿色环保、成本低廉、制备方法简单的骨胶改性沥青及其制备方法。为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现，包括以下几大步骤：(1)通过将骨胶与混合碱、多巴胺、锌盐、壳聚糖等进行充分混合，使其自行反应生成BG-DOPA/Zn2+络合物，随后加入纤维素超声分散，制得纤维素增强BG-DOPA/Zn2+材料。(2)将基质沥青加热至熔融状态，分批加入自制的纤维素增强BG-DOPA/Zn2+材料，手动搅拌至混合液体中无明显气泡产生，后加入DEP，在温度控制在140℃范围内，1500r/min下低速剪切继续搅拌30min后，即得到骨胶改性沥青。(3)将骨胶改性沥青进行布氏旋转黏度、动态剪切流变、弯曲梁流变等试验。