[发明专利]改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性沥青及其制备方法，将氧化石墨烯与聚合物采用研磨的方式混合，使至少部分氧化石墨烯颗粒附着在聚合物表面，得到复合改性剂；将所述复合改性剂加入到熔融状态的沥青中，然后在第一温度下剪切搅拌，并在第二温度下进行保温发育，使至少部分聚合物形成交联结构，且至少部分的沥青及聚合物共同结合在氧化石墨烯的表面，冷却得到所述改性沥青。本发明的氧化石墨烯/聚合物复合改性沥青材料具有良好的高低温性能，储存稳定性能和抗老化性能，解决了沥青单相改性材料的不足，提高了综合性能。

技术领域

本发明属于沥青技术领域，具体涉及一种改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青在经济建设和科技发展中是一种十分重要的材料，由于具有良好的粘结性、不透水性、化学结构稳定等特点，沥青材料用途越来越广泛，在交通运输、工程建设等领域都发挥着不可替代的作用，然而，天然的沥青无法满足日益复杂的使用环境，改性沥青材料应运而生。

聚合物改性沥青是目前研究时间最长，产品种类最多的一类改性沥青，聚合物大幅度改善了沥青的高低温性能，目前已大量商业化生产。碳纳米材料是目前新兴的一类无机非金属沥青改性材料，碳纳米改性沥青往往具有路用性能稳定，耐久性强，粘结性高等特点。单相材料的改性沥青有各自的优势，但各自存在的缺点也制约了各自的发展与应用。如聚合物改性沥青储存稳定性差，聚合物相与沥青相高温下易离析，抗老化性能不佳，使用过程中聚合物的降解与沥青的老化同时发生；而碳纳米改性沥青的缺点主要是对沥青性能的改善作用有限，即相比于聚合物，碳纳米材料的改善效果不明显且往往只能改善沥青部分性能，此外，由于碳纳米材料的造价昂贵，因此，高掺量的碳纳米改性沥青不具备经济效应。

越来越广泛的工程应用对改性沥青材料提出了更高的要求，因此，获得更高性能且具备经济效益的改性沥青材料是本领域技术人员在不断攻克的技术难题。该技术问题的解决对于沥青材料在特殊环境下的使用，乃至工程领域中的更广泛应用都具备重要意义。

发明内容

技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种高低温性能、抗老化性能和储存稳定性获得提升，并且成本相对较低的改性沥青材料，还相应提供了其制备方法。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种改性沥青的制备方法，包括下述的步骤：

将氧化石墨烯与聚合物采用研磨的方式混合，使至少部分氧化石墨烯颗粒附着在聚合物表面，得到复合改性剂；

将所述复合改性剂加入到熔融状态的沥青中，然后在第一温度下剪切搅拌，并在第二温度下进行保温发育，使至少部分聚合物形成交联结构，且至少部分的沥青及聚合物共同结合在氧化石墨烯的表面，冷却得到所述改性沥青。

在一些实施例中，所述聚合物为苯乙烯类热塑性弹性体。

在一些实施例中，以沥青100份为基准，氧化石墨烯的量为0.1~0.35份，聚合物的量为3.5~7份。

在一些实施例中，氧化石墨烯和聚合物的质量比为1:(22~28)。

在一些实施例中，所述第一温度为130~180℃，第二温度为130~180℃。

一种改性沥青的制备方法，包括下述的步骤：

将氧化石墨烯与聚合物采用研磨的方式混合并持续第一时间段，得到复合改性剂；

将所述复合改性剂加入到熔融状态的沥青中并搅拌均匀，之后在第一温度下剪切搅拌并持续第二时间段，然后在第二温度下进行保温并持续第三时间段，冷却得到所述改性沥青。

在一些实施例中，所述第一时间段为3～8h。