专利名称：一种纳米改性路用煤沥青的方法
技术领域：
本发明属于一种道路改性浙青，具体地说涉及一种纳米改性路用煤浙青。的方法
背景技术：
由于煤浙青的组成和结构与石油浙青不同，所以导致它们的路用性能有较大的差 别。上世纪煤浙青曾在我国道路浙青中大规模使用，但用未改性煤浙青铺筑的路面具有致 命的弱点热敏性差，在炎热的夏天易软化出油，在寒冷的冬天易脆裂，易老化，延展性差， 与石油浙青相比，施工时有味道，对人体有一定的危害，而煤浙青的路用优点是对石料有 较好的润湿和粘附性能，路面摩擦系数大，耐重压，抗油侵蚀性能好。要解决煤浙青的性能 问题，就必须对煤浙青进行改性，改善其热敏性能，提高粘附弹性温度范围，增加抗老化性， 以满足高等级公路的要求。目前国内外关于浙青的改性研究已早有报导，而对于煤浙青的研究主要着力于与 石油浙青的混合和添加有机聚合物橡胶、树脂和热塑性橡胶类，加入的有机填料与煤浙青 根据相似相容原理可以较好地匹配，但是这些有机高分子材料的加入，不能完全改善煤浙 青在路用过程中热敏性差、抗老化性弱等问题，同时因为其添加量大、价格昂贵，对于路用 材料来说性价比低，所以就限制了它们的广泛应用。纳米材料和技术因其独特的四大效应，使其在各领域的应用已表现出了优异的改 性性能。这也为解决煤浙青在道路应用中存在的问题提供了新的思路，纳米材料及技术在 浙青改性中的应用目前在国内外也有相关报道。刘大梁等(纳米碳酸钙改性浙青研究刘大梁等公路，2005 (6) 145 148)利用纳 米碳酸钙对石油浙青进行改性研究，；张金生等(纳米Fe3O4粒子对改性浙青三大指标的影 响，张金升等山东交通学院学报，2004，2 (4) :10 14)利用纳米Fe3O4粒子对石油浙青进行 改性研究，他们均采用石油浙青为改性材料，且其改性效果综合性能不是很好。其后肖鹏等 (CN101050309A)利用纳米ZnO/SBS改性浙青。陈宪宏等(CN101143967A)利用无机纳米粒 子与聚合物复合改性乳化石油浙青，郭燕生等(CN101230199A)以纳米蒙脱土和环氧树脂 为交联剂制备了浙青基纳米蒙脱土复合材料，纳米材料利用蒙脱土二维改性，纳米粒子不 易均勻分散，制备工艺方法复杂。综上可见，利用纳米材料对煤浙青的改性的改性效果不是很好，且制备工艺方法 复杂，而且大部分仍在实验室阶段。
发明内容
本发明的目的是提供制备工艺简单，改性效果好的一种纳米改性煤浙青的制备方法。本发明所提供的一种纳米改性煤浙青的方法，其实施步骤如下(1)将表面活性剂溶于水或乙醇中，配制Iwt % _20wt%溶液，得到改性剂，按改性 剂用量为纳米材料重量的-50%的配比，将改性剂加入纳米材料中，混合均勻，干燥去除水或乙醇，制成改性纳米材料；(2)将煤浙青于60°C 140°C加热熔化，加入改性纳米材料，和高分子增溶剂，在 300-1500r/min，最好1000-1500转/min的转速下，利用高剪切分散机迅速搅拌10_30min， 即得改性路用煤浙青；其中各组成的重量比为煤浙青改性纳米材料高分子增溶剂=20—95 0. 1—10 0. I-IO0所述的纳米材料为纳米ZnO、纳米MgO、纳米Zn-Mg氧化物复合物、纳米Zn-Al氧化 物复合物中的一种或几种。所述的表面活性剂是阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性 剂。其中阳离子表面活性剂可以是1831、D1821、1227、CTAB的一种或两种混合。阴离子表 面活性剂可以是AES、A0S、LAS、MES的一种或几种混合。非离子表面活性剂可以是AE03-9、 TX-10的一种或两种混合。所述的煤浙青为中温煤浙青或低温煤浙青。所述的高分子增溶剂为石油树脂、聚氨酯、ABS或橡胶等。本发明的优点如下采用新型复合纳米材料进行煤浙青改性，所得煤浙青各项性能指标均达90#石油 浙青的指标，该方法工艺简单，改性效果明显，能够进行工业化生产，能应用于筑路建设中。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明做进一步说明表1 :90#石油浙青性能指标
权利要求
1.一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于包括如下步骤(1)将表面活性剂溶于水或乙醇中，配制-20wt%溶液，得到改性剂，按改性剂用 量为纳米材料重量的-50%的配比，将改性剂加入纳米材料中，混合均勻，干燥去除水 或乙醇，制成改性纳米材料；(2)将煤浙青于60°C 140°C加热熔化，加入改性纳米材料，和高分子增溶剂，在 300-1500r/min，最好1000-1500转/min的转速下，利用高剪切分散机迅速搅拌10_30min， 即得改性路用煤浙青；其中各组成的重量比为煤浙青改性纳米材料高分子增溶剂=20—95 0. 1—10 0. 1-10。
2.如权利要求1所述的一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于所述的纳米材料 为纳米&10、纳米MgO、纳米Si-Mg氧化物复合物、纳米&1-A1氧化物复合物中的一种或几 种。
3.如权利要求1所述的一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于所述的表面活性 剂是阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
4.如权利要求3所述的一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于所述的阳离子表 面活性剂是1831、D1821、1227、CTAB的一种或两种混合。
5.如权利要求3所述的一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于所述的阴离子表 面活性剂是AES、AOS、LAS、MES的一种或几种混合。
6.如权利要求3所述的一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于所述的非离子表 面活性剂是AE03-9、TX-10的一种或两种混合。
7.如权利要求1所述的一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于所述的煤浙青为 中温煤浙青或低温煤浙青。
8.所如权利要求1所述的一种纳米改性路用煤浙青的方法，其特征在于所述的高分子 增溶剂为石油树脂、聚氨酯、ABS或橡胶。
全文摘要
一种纳米改性路用煤沥青的方法是将表面活性剂溶于水或乙醇中，配制1wt％-20wt％溶液，得到改性剂，按改性剂用量为纳米材料重量的1％-50％的配比，将改性剂加入纳米材料中，混合均匀，干燥去除水或乙醇，制成改性纳米材料；将煤沥青于60℃～140℃加热熔化，加入改性纳米材料，和高分子增溶剂，在300-1500r/min，最好1000-1500转/min的转速下，利用高剪切分散机迅速搅拌10-30min，即得改性路用煤沥青。本发明具有工艺简单，改性效果明显，能够进行工业化生产，改性路用煤沥青各项性能指标均达90#石油沥青的指标的优点。
文档编号C08L75/04GK102070910SQ20101059888
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者任真, 李玉霞, 郭建国, 郭建平 申请人:中国日用化学工业研究院