一种降解汽车尾气的乳化沥青材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种沥青材料及其制备方法，具体地，涉及一种降解汽车尾气的乳化 沥青材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车工业的迅猛发展，我国汽车保有量持续攀升，汽车带来的便捷与舒适逐 渐走进千家万户，与此同时，源源不断的汽车尾气对城市的环境与人类的健康造成了严重 的影响。在车辆较少的情况下，大气的自净能力尚能够净化浓度不高的汽车尾气，但随着交 通量的增大，特别是当交通拥堵成为常态化时，大气的自净能力便显得无能为力，汽车尾气 的危害主要表现在雾霾天气频发、人类呼吸系统疾病等方面。《2012年中国机动车污染防治 年报》显示，我国已经连续三年成为世界机动车产销第一大国，机动车污染是造成光化学烟 雾、灰霾的重要原因，是我国空气污染的重要来源，由此可见我国汽车尾气污染防治工作的 紧迫性。
[0003] 据统计资料表明，城市中每天每千辆汽车约排出⑶3000kg，HC约200kg~400kg， ΝΟχ约50kg~150kg。汽车尾气污染对大城市大气污染指数的贡献率高达60%。譬如美国的大 气污染物排放量中C0的66%、N0 X的43%、HC的31%、C〇2的33%、微粒的20%均来自于汽车的排放。
[0004] 在修建路面材料中加入具有光催化性能的添加剂，已经成为降解汽车尾气问题的 一种办法，将具有光催化性质的纳米二氧化钛加入到沥青中，存在分散效果不佳的问题，在 沥青路面中汽车尾气与二氧化钛的有效接触也是个问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种用于降解汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物的乳化沥 青及其制备方法，光催化效果好，能够有效降解汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，添加 剂在乳化沥青中分散均匀，可见光利用率高，制备简便。制备的可降解汽车尾气乳化沥青可 以用于微表处或雾封层的胶结料。
[0006] 为了达到上述目的，本发明提供了一种降解汽车尾气的乳化沥青材料，其中，该材 料按质量份数计包含:乳化沥青1〇〇份，添加剂5~15份;所述的添加剂为光催化剂。
[0007]上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其中，所述的乳化沥青为以质量计固含量 为45%~75%的乳化沥青。乳化沥青的性质按使用的要求具体确定，可通过不同的聚合物改 性。
[0008] 上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其中，所述的添加剂为纳米二氧化钛光催 化剂，其成分为纳米二氧化钛。
[0009] 上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其中，所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径为5 ~15nm〇
[0010] 上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其中，所述的纳米二氧化钛为锐钛矿型二 氧化钛。
[0011] 本发明还提供了一种上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其中，所 述的方法是将按质量分数计100份的乳化沥青和5~15份的粒径为5~15nm的纳米二氧化钛 光催化剂混合并通过高速剪切机进行搅拌，同时进行超声分散;所述的混合是将纳米二氧 化钛光催化剂加入到乳化沥青中。所述的乳化沥青为以质量计固含量为45%~75%的乳化沥 青。
[0012] 上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其中，所述的高速剪切机的转 速为6000~llOOOrpm。
[0013] 上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其中，所述的高速剪切机的高 速剪切时间为5~15min。
[0014] 上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其中，所述的超声分散的频率 为40~50Hz。
[0015] 上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其中，所述的超声分散的时间 为5~15min。本发明提供的降解汽车尾气的乳化沥青材料及其制备方法具有以下优点： 该乳化沥青选用的添加剂为纳米二氧化钛光催化剂，利用纳米二氧化钛高效的光催化 效率，使得该乳化沥青具有汽车尾气降解效果，添加剂在乳化沥青中分散均匀，可见光利用 率高，制备简便。制备的可降解汽车尾气乳化沥青可以用于微表处或雾封层的胶结料。尤其 在道路养护维修中有着广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0016] 以下对本发明的【具体实施方式】作进一步地说明。
[0017] 本发明提供的降解汽车尾气的乳化沥青材料，该材料按质量份数计包含:乳化沥 青100份，添加剂5~15份。
[0018] 该添加剂为光催化剂。该添加剂为纳米二氧化钛光催化剂，其成分为纳米二氧化 钛。纳米二氧化钛的颗粒粒径为5~15nm。该纳米二氧化钛为锐钛矿型二氧化钛。
[0019] 乳化沥青为以质量计固含量为45%~75%的乳化沥青。乳化沥青的性质按使用的要 求具体确定，可通过不同的聚合物改性。
[0020] 本发明还提供了一种上述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其是将按 质量分数计100份的乳化沥青和5~15份的粒径为5~15nm的纳米二氧化钛光催化剂混合并 通过高速剪切机进行搅拌，同时进行超声分散;所述的混合是将纳米二氧化钛光催化剂加 入到乳化沥青中。乳化沥青为以质量计固含量为45%~75%的乳化沥青。
[0021] 高速剪切机的转速为6000~llOOOrpm。高速剪切机的高速剪切时间为5~15min。
[0022] 超声分散的频率为40~50Hz。超声分散的时间为5~15min。
[0023] 以下通过实施例对本发明的实施方式进行更详细的说明。
[0024] 实施例1 将5份该光催化剂加入到100份改性乳化沥青（固含量65%)中，采用高剪切分散机在转 速为7000rpm的条件下分散5min后在频率为40Hz的情况下超声分散10min。
[0025] 实施例2 将10份该光催化剂加入到100份普通乳化沥青（固含量70%)中，用高剪切分散机在转速 为9000rpm的条件下分散10min后在频率为45Hz的情况下超声分散7min。
[0026] 实施例3 将15份该光催化剂加入到100份普通乳化沥青（固含量65%)中，用高剪切分散机在转速 为1 OOOOrpm的条件下分散5min后在频率为50Hz的情况下超声分散1 Omin。
[0027] 采用上述实施例1乳化沥青制备的微表处和含砂雾封层的汽车尾气降解效果如下 表1。
[0028]微表处是在稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法。工作原理是用具有一定 级配的石肩或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定 比例拌制成流动型混合料，再均匀洒布于路面上的封层。含砂雾封层由以改性乳化沥青、聚 合物添加剂为主要成分的雾封层材料与砂组成的混合料，采用专用的含砂雾封层高压喷洒 车，在沥青路面上喷洒形成一薄层，起到封闭路面微裂缝、防止松散石料脱落、阻止水分下 渗的作用，并能延缓路面沥青老化、降低沥青面层温度与保持路面抗滑性能，达到显著改善 路面外观的效果。
[0029]表1:汽车尾气降解率。
[0030] 从以上数据可以看出，本发明提供的乳化沥青光催化效果良好。
[0031] 本发明提供的降解汽车尾气的乳化沥青材料及其制备方法，光催化效果好，能够 有效降解汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，添加剂在乳化沥青中分散均匀，可见光利 用率高，制备简便。制备的可降解汽车尾气乳化沥青可以用于微表处或含砂雾封层的胶结 料。
[0032] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1. 一种降解汽车尾气的乳化沥青材料，其特征在于，该材料按质量份数计包含:乳化沥 青100份，添加剂5~15份;所述的添加剂为光催化剂。2. 如权利要求1所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其特征在于，所述的乳化沥青为 以质量计固含量为45%~75%的乳化沥青。3. 如权利要求1所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其特征在于，所述的添加剂为纳 米二氧化钛光催化剂。4. 如权利要求3所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其特征在于，所述的纳米二氧化 钛的颗粒粒径为5~15nm 〇5. 如权利要求4所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料，其特征在于，所述的纳米二氧化 钛为锐钛矿型二氧化钛。6. -种如权利要求1~5中任意一项所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法， 其特征在于，所述的方法是将按质量分数计100份的乳化沥青和5~15份的粒径为5~15nm的 纳米二氧化钛光催化剂混合并通过高速剪切机进行搅拌，同时进行超声分散。7. 如权利要求6所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其特征在于，所述的 高速剪切机的转速为6000~1 lOOOrpm。8. 如权利要求7所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其特征在于，所述的 高速剪切机的高速剪切时间为5~15min。9. 如权利要求6所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其特征在于，所述的 超声分散的频率为40~50Hz。10. 如权利要求9所述的降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，其特征在于，所述 的超声分散的时间为5~15min。
【专利摘要】本发明公开了一种降解汽车尾气的乳化沥青材料及其制备方法，该材料包含乳化沥青100份，添加剂5~15份。该添加剂为纳米二氧化钛光催化剂。纳米二氧化钛的颗粒粒径为5～15nm。纳米二氧化钛为锐钛矿型。乳化沥青为以质量计固含量为45%~75%的乳化沥青。本发明还提供了降解汽车尾气的乳化沥青材料的制备方法，将按质量分数计100份的乳化沥青和5~15份的粒径为5～15nm的纳米二氧化钛光催化剂混合，并通过高速剪切机进行搅拌，同时超声分散。本发明提供的降解汽车尾气的乳化沥青材料及其制备方法，光催化效果好，能够有效降解汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，添加剂在乳化沥青中分散均匀，可见光利用率高，制备简便。
【IPC分类】C08K3/22, C08L95/00
【公开号】CN105504842
【申请号】CN201610017237
【发明人】温学钧, 何昌轩, 郑晓光, 黄明
【申请人】上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月12日