[发明专利]一种单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青的制备方法

说明书

本发明公开了一种单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青的制备方法，属于橡胶沥青、沥青混合料改性技术领域。所述单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青由3‑氨丙基三甲氧基硅烷与单宁酸复合改性的橡胶粉，进一步以该橡胶粉制备橡胶沥青，能够得到高粘弹性能及抗形变能力优异的橡胶沥青；再进一步地，以该橡胶沥青配合微藻生物油自制稀释剂和集料，制得单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青，该冷拌冷补沥青混合料初始强度、成型强度高，成型时间快，解决了传统冷拌冷补沥青混合料存在的初始强度差、硬化时间长、成型强度不足等问题。

技术领域

本发明属于橡胶沥青、沥青混合料改性技术领域，具体涉及一种单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青的制备方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，废旧轮胎的生成量越来越多。废旧轮胎在自然环境中分解的速度很慢，废旧轮胎的堆积会导致环境的污染和资源的浪费。研究人员发现，将废旧轮胎制成橡胶粉加入到沥青中制成橡胶沥青，橡胶沥青具有较强弹性恢复能力，可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能；具有较好的高低温性能，减轻了沥青对温度的敏感性；同时橡胶沥青粘度高，抗老化、抗氧化能力强；开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高，可以减低溅水、改善视野、降低噪音，大大提高道路安全和舒适性。

但是橡胶沥青黏度大，导致橡胶沥青制备与施工时所需能源更多。胶粉与沥青的相容性差，橡胶沥青储存稳定性低，一方面限制了胶粉的大掺量使用，不能很好的发挥橡胶沥青的优良性能；另一方面导致橡胶沥青在运输、储存过程中需要在合适温度下不断搅拌避免橡胶沥青发生离析，这些缺点使得橡胶沥青没有被大范围应用在实际工程中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青的制备方法。通过先对微波活化的橡胶粉接枝包裹单宁酸，成功将惰性的橡胶粉表面转化为具有羟基及亚氨基的活性表面，同时借由这些活性基团将疏水基团接枝到橡胶粉表面上，得到改性产物APTMS-TA-RP。将改性产物APTMS-TA-RP加入到基质沥青中，制备APTMS-TA-RP改性沥青。最后结合自制复合稀释剂制备高性能冷拌冷补改性沥青。该产品应用于沥青路面，可达到提高橡胶沥青的性能，增强冷拌沥青混合料初始强度和成型强度，降低成型时间等作用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明技术方案之一：提供一种疏水改性橡胶粉，为3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)与单宁酸(TA)复合改性的橡胶粉(RP)。

本发明技术方案之二：一种权利要求1所述疏水改性橡胶粉的制备方法，包括以下步骤：

取除去表面杂质的橡胶粉，微波活化，与3-氨丙基三甲氧基硅烷和单宁酸共混于缓冲溶液中，超声分散，然后进行反应，得到疏水改性橡胶粉。

单宁酸包覆层作为有机聚合物，具有很好的稳定性、包覆性。通过微波辅助一方面增加橡胶粉的表面粗糙度，另一方面增加橡胶粉表面的活性位点，促进了聚单宁酸自聚合膜层的高效包裹。在改性过程中可以以橡胶粉为核形成核壳结构，同时还通过迈克尔加成反应和席夫碱反应等化学接枝法在单宁酸包裹层外接枝疏水基团，进一步形成疏水保护层，既保留了橡胶粉所具有的优秀力学性能，又大大提升了橡胶粉在沥青中的储存稳定性。

由于橡胶粉是硫化交联形成的不溶的化学交联高聚物，因而橡胶粉表面呈现化学惰性，导致橡胶粉与沥青基体之间的粘合性能较差，缺乏连接位点；另外，橡胶粉在密度、分子量、化学结构方面与沥青分子存在较大差异，在长期储存过程中容易发生沉降，从而产生离析。因此选择在单宁酸包裹层上进行疏水基团的接枝，改善橡胶粉与沥青的相容性。同时，橡胶粉作为亲油性材料可以保护沥青在施工、加热、摊铺过程中的抗老化能力，进一步加强改性沥青的稳定性。

优选地，所述橡胶粉的粒径不超过30目(0.6mm)。

优选地，橡胶粉表面杂质的去除方法为氢氧化钠溶液浸泡；更优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为1～3g/100mL。