一種納米聚合物復(fù)合改性瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米聚合物復(fù)合改性瀝青，所述納米聚合物復(fù)合改性瀝青由納米材料、聚合物和基質(zhì)瀝青組成，所述納米材料為納米SiO2粒子和膨潤土中的一種或兩種，所述聚合物為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁苯橡膠中的一種或兩種。本發(fā)明還公開了一種納米聚合物復(fù)合改性瀝青的制備方法。本發(fā)明所制得的復(fù)合改性瀝青，與基質(zhì)瀝青相比，高溫性能和低溫性能均得到顯著提高。
【專利說明】一種納米聚合物復(fù)合改性瀝青及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于交通土建工程領(lǐng)域，涉及一種納米聚合物復(fù)合改性浙青及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 納米材料是指三維空間尺度至少有一維處于納米量級（l-100nm)的材料。由于納 米材料比表面積大、活性高，可增加基質(zhì)浙青的內(nèi)聚力，使基質(zhì)浙青在高溫下不易變形、軟 化和流動，從而提高基質(zhì)浙青的高溫性能；同時，納米材料均勻地分散在基質(zhì)浙青中，形成 微骨架結(jié)構(gòu)，將基質(zhì)浙青緊緊地結(jié)合在一起，有利于改善基質(zhì)浙青的摩擦性能和抗老化性 能等，因此，納米材料現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用于基質(zhì)浙青的性能提升。目前，未見有同時采用Si02 粒子、膨潤土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS)、丁苯橡膠（SBR)的納米聚合物復(fù) 合改性浙青及其制備方法的報道。
[0003] 申請人:分析上述現(xiàn)有納米材料改性浙青技術(shù)手段，存在如下缺陷：（1)現(xiàn)有納米 材料改性浙青技術(shù)手段僅能較好地改善基質(zhì)浙青的高溫性能，難以對基質(zhì)浙青的低溫性能 進(jìn)行較好地改良；(2)未見針對納米聚合物復(fù)合改性浙青的適宜的制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種納米聚合物 復(fù)合改性浙青及其制備方法，按本發(fā)明所制得的復(fù)合改性浙青，與基質(zhì)浙青相比，高溫性能 和低溫性能均得到顯著提高。
[0005] 技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種納米聚合物復(fù) 合改性浙青，其特征在于，所述納米聚合物復(fù)合改性浙青由納米材料、聚合物和基質(zhì)浙青組 成，所述納米材料為納米Si02粒子和膨潤土中的一種或兩種，所述聚合物為苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS)和丁苯橡膠（SBR)中的一種或兩種。
[0006] 其中，上述納米Si02粒子、膨潤土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡 膠分別與基質(zhì)浙青的質(zhì)量比為0?〇? 〇1:1、〇. 03?0? 05:1、0?0? 04:1、0. 03?0? 06:1。
[0007] 上述的納米聚合物復(fù)合改性浙青的制備方法，按下列步驟制得：
[0008] 1)將納米材料均勻緩慢地加入到熔融的基質(zhì)浙青中，維持溫度為120?150°C，在 轉(zhuǎn)速為lOOOrpm以上的速度下持續(xù)剪切攪拌10分鐘以上，使納米材料初步分散在基質(zhì)浙青 中；
[0009] 2)將聚合物均勻緩慢地加入到經(jīng)步驟1)處理后的基質(zhì)浙青中；加熱上述基質(zhì)浙 青并維持溫度為160?190°C，在轉(zhuǎn)速為3000rpm以上的速度下持續(xù)剪切攪拌40分鐘以上， 使得納米材料和聚合物在基質(zhì)浙青中分散混合均勻，從而制得納米聚合物復(fù)合改性浙青。
[0010] 其中，上述納米材料為納米si〇2粒子和膨潤土中的一種或兩種，所述聚合物為苯 乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁苯橡膠中的一種或兩種。
[0011] 其中，上述納米Si02粒子、膨潤土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡 膠分別與基質(zhì)浙青的質(zhì)量比為0?〇? 〇l:l、〇. 03?0? 05:1、0?0? 04:1、0. 03?0? 06:1。
[0012] 其中，上述步驟1)中的轉(zhuǎn)速為1000?5000rpm下持續(xù)剪切攪拌攪拌10-30分鐘。
[0013] 其中，上述步驟2)中的轉(zhuǎn)速為3000rpm?8000rpm持續(xù)剪切攪拌40-60分鐘。
[0014] 本發(fā)明所述納米Si02粒子為氣相納米Si02粒子。本發(fā)明所述的基質(zhì)浙青為道路 用基質(zhì)浙青，滿足《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF40-2004)》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的浙青。
[0015] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0016] (1)可同時改善基質(zhì)浙青的高溫性能和低溫性能；
[0017] (2)本發(fā)明所述的制備方法，能夠使納米材料和聚合物在基質(zhì)浙青中分散混合均 勻，形成性能更穩(wěn)定地納米聚合物復(fù)合改性浙青；
[0018] (3)本發(fā)明所述制備方法簡便易行，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0019] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020] 實施例1
[0021] 稱取5克納米Si02粒子和25克膨潤土，加入到500克熔融的道路用基質(zhì)浙青中， 維持溫度120°C，在lOOOrpm轉(zhuǎn)速下剪切攪拌15分鐘，然后加入15克SBR和20克SBS，加 熱并維持溫度為160°C，在3000rpm轉(zhuǎn)速下剪切攪拌45分鐘，即得到復(fù)合改性浙青產(chǎn)品。其 性能測試結(jié)果如下：
[0022]
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種納米聚合物復(fù)合改性浙青，其特征在于，所述納米聚合物復(fù)合改性浙青由納米 材料、聚合物和基質(zhì)浙青組成，所述納米材料為納米Si0 2粒子和膨潤土中的一種或兩種，所 述聚合物為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁苯橡膠中的一種或兩種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米聚合物復(fù)合改性浙青，其特征在于，所述納米Si02 粒子、膨潤土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡膠分別與基質(zhì)浙青的質(zhì)量比為 0 ?0· 01:1、0· 03 ?0· 05:1、0 ?0· 04:1、0· 03 ?0· 06:1。
3. 權(quán)利要求1所述的納米聚合物復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于，按下列步驟 制得： 1) 將納米材料均勻緩慢地加入到熔融的基質(zhì)浙青中，維持溫度為120?150°C，在轉(zhuǎn)速 為lOOOrpm以上的速度下持續(xù)剪切攪拌10分鐘以上，使納米材料初步分散在基質(zhì)浙青中； 2) 將聚合物均勻緩慢地加入到經(jīng)步驟1)處理后的基質(zhì)浙青中；加熱上述基質(zhì)浙青并 維持溫度為160?190°C，在轉(zhuǎn)速為3000rpm以上的速度下持續(xù)剪切攪拌40分鐘以上，使得 納米材料和聚合物在基質(zhì)浙青中分散混合均勻，從而制得納米聚合物復(fù)合改性浙青。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米聚合物復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于，所述納 米材料為納米Si02粒子和膨潤土中的一種或兩種，所述聚合物為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 嵌段共聚物和丁苯橡膠中的一種或兩種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米聚合物復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于，所述納 米Si02粒子、膨潤土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡膠分別與基質(zhì)浙青的質(zhì) 量比為 0 ?〇· 〇1:1、〇· 03 ?0· 05:1、0 ?0· 04:1、0· 03 ?0· 06:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米聚合物復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于，所述步 驟1)中的轉(zhuǎn)速為1000?5000rpm下持續(xù)剪切攪拌攪拌10-30分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米聚合物復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于，所述步 驟2)中的轉(zhuǎn)速為3000rpm?8000rpm持續(xù)剪切攪拌40-60分鐘。
【文檔編號】C08L95/00GK104277464SQ201410453119
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】孫璐, 于鵬 申請人:上海頻譜頓交通科技有限公司