本發(fā)明涉及道路工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種道路瀝青納米改性材料制備方法。

背景技術(shù)：

納米材料改性瀝青已經(jīng)有了很多研究，研究最多的是無(wú)機(jī)納米粉體材料，主要集中在無(wú)機(jī)氧化物納米粉體材料，包括氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、二氧化鈦和四氧化三鐵等，其顆粒尺寸均在20納米以上，存在分散改性困難，對(duì)瀝青性能改善不理想的問(wèn)題；采用有機(jī)化的層狀硅酸鹽插層獲得二維片狀納米材料改性瀝青具有成本低廉，瀝青性能改善較好的效果，但是由于片狀平面尺寸較大，對(duì)瀝青性能進(jìn)一步改善受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供具有有機(jī)官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷作為瀝青改性劑的應(yīng)用，具有有機(jī)官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷為硅醇聚倍半硅氧烷、乙烯基聚倍半硅氧烷、酚羥基聚倍半硅氧烷、氨基鹽酸鹽聚倍半硅氧烷、苯基聚倍半硅氧烷、氯丙基聚倍半硅氧烷、氟化聚倍半硅氧烷或甲基丙烯酸酯異丁基聚倍半硅氧烷。

本發(fā)明還提供了一種瀝青改性劑。

本發(fā)明所提供的瀝青改性劑的制備原料包括具有官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷、有機(jī)溶劑、偶聯(lián)劑和引發(fā)劑。

本發(fā)明的有機(jī)溶劑選用易揮發(fā)的有機(jī)溶劑。具體例如：二氯甲烷，三氯甲烷，三氯乙烷，甲苯，二甲苯，四氫呋喃，正己烷等。根據(jù)POSS的不同官能團(tuán)，依據(jù)相似相溶的原理選擇合適的有機(jī)溶劑。

本發(fā)明的偶聯(lián)劑包括可以與瀝青形容性良好，同時(shí)可以和POSS表面偶聯(lián)的偶聯(lián)劑。具體例如：KH550，KH560，KH570，DL602，DL171，鈦酸酯等。優(yōu)選KH系列偶聯(lián)劑。

本發(fā)明的引發(fā)劑包括在瀝青介質(zhì)存在的情況下可以引發(fā)POSS單體聚合反應(yīng)的引發(fā)劑。具體例如：過(guò)氧化物引發(fā)劑、偶氮類(lèi)引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)劑等。優(yōu)選過(guò)氧化物引發(fā)劑。

本發(fā)明的具有有機(jī)官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷有機(jī)溶液的質(zhì)量濃度為1％-25％；所述偶聯(lián)劑與具有有機(jī)官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷的質(zhì)量比為0.5％-5％:1；所述引發(fā)劑質(zhì)量為具有有機(jī)官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷的質(zhì)量的0.15％-5％。

本發(fā)明又提供了一種改性瀝青。

本發(fā)明的改性瀝青的制備原料包括具有有機(jī)官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷、有機(jī)溶劑、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑和瀝青。

本發(fā)明的改性瀝青中，具有有機(jī)官能團(tuán)的聚倍半硅氧烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％-2％。

本發(fā)明同時(shí)提供了上述改性瀝青的制備方法。

本發(fā)明所提供的改性瀝青的制備方法包括：將聚倍半硅氧烷、有機(jī)溶劑、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑和瀝青混合；混合物溶劑揮發(fā)。

本發(fā)明的改性瀝青制備方法中溶劑揮發(fā)的加熱溫度為60-120℃；加熱時(shí)間為1-12小時(shí)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明將含有機(jī)官能團(tuán)的POSS作為瀝青改性劑，在瀝青改性時(shí)改性劑用量小，改性效果明顯；改性原理簡(jiǎn)單，根據(jù)瀝青性能的不同要求，添加不同官能團(tuán)的POSS進(jìn)行改性，靈活多變。

(2)含有機(jī)官能團(tuán)的POSS為有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米材料，無(wú)機(jī)部分尺寸只有1.6nm，和無(wú)機(jī)氧化物改性瀝青具有完全不同的微觀結(jié)構(gòu)，可使得改性瀝青宏觀力學(xué)性能改變效果良好。

具體實(shí)施方式

將一定量的有機(jī)官能團(tuán)POSS納米材料溶解進(jìn)入溶劑，然后加入一定量的偶聯(lián)劑和引發(fā)劑，最后加入瀝青，緩慢升溫到一定溫度，進(jìn)行溶劑揮發(fā)和POSS聚合反應(yīng)，獲得POSS改性瀝青。以70#基質(zhì)瀝青改性前后動(dòng)態(tài)剪切模量變化為例，說(shuō)明具體實(shí)施方式。

對(duì)比例：

基質(zhì)瀝青室溫動(dòng)態(tài)剪切模量見(jiàn)表1：

表1

實(shí)施例1：

1克乙烯基POSS加入10克三氯乙烯中，充分溶解后，加入0.02克KH550，和0.05克過(guò)氧化苯甲酰，瀝青99克，攪拌均勻，并在110℃下進(jìn)行聚合和溶劑揮發(fā)，獲得POSS改性瀝青，該P(yáng)OSS改性瀝青動(dòng)態(tài)剪切模量見(jiàn)表2：

表2

以上結(jié)果可以看出，POSS改性瀝青抗車(chē)轍因子大幅度提高，彈性模量也有提高，但是低于抗車(chē)轍因子提高幅度，瀝青性能得到明顯改性。

實(shí)施例2：

2.5克乙烯基POSS加入10克三氯乙烯中，充分溶解后，加入0.03克KH550，和0.07克過(guò)氧化苯甲酰，瀝青97克，攪拌均勻，并在120℃下進(jìn)行聚合和溶劑揮發(fā)，獲得POSS改性瀝青，該P(yáng)OSS改性瀝青動(dòng)態(tài)剪切模量見(jiàn)表3：

表3

以上結(jié)果可以看出，POSS改性瀝青抗車(chē)轍因子大幅度提高，彈性模量也有提高，但是低于抗車(chē)轍因子提高幅度，瀝青性能得到明顯改性。

實(shí)施例3：

5克乙烯基POSS加入25克三氯乙烯中，充分溶解后，加入0.05克KH550，和0.07克過(guò)氧化苯甲酰，瀝青97克，攪拌均勻，并在120℃下進(jìn)行聚合和溶劑揮發(fā)，獲得POSS改性瀝青，該P(yáng)OSS改性瀝青動(dòng)態(tài)剪切模量見(jiàn)表4：

表4

以上結(jié)果可以看出，POSS改性瀝青抗車(chē)轍因子大幅度提高，彈性模量也有提高，但是低于抗車(chē)轍因子提高幅度，瀝青性能得到明顯改性。