本發(fā)明屬于道路材料領(lǐng)域，涉及改性瀝青材料，具體涉及含二硫化鉬納米片的改性瀝青。

背景技術(shù)：

瀝青混凝土路面的路用性能除了與交通載荷因素有關(guān)以外，更為重要的是瀝青材料本身。由于瀝青對溫度敏感性強(高溫變軟發(fā)粘，低溫變脆易裂)，在高溫和紫外線照射下會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，且耐疲勞性能差，因而在一定程度上限制了其使用性能。對瀝青進行改性便成為提高瀝青材料性能的有效措施。

現(xiàn)有技術(shù)中，研究者多選擇有機聚合物改性劑來提高瀝青的路用性能，但是聚合物本身耐老化性能較差，且形成的改性瀝青存在儲存穩(wěn)定性差等劣勢，因此，聚合物改性瀝青的發(fā)展受到一定限制。無機納米材料作為一種新的技術(shù)，能提高瀝青性能，但是目前的研究均集中在納米碳酸鈣、硅酸鹽、二氧化硅、硅藻土等無機納米材料上，這些材料雖能改善瀝青的性能，但無法解決無機納米材料在瀝青中的分散均勻性問題。雖然研究人員可以采用超聲分散設(shè)備將納米材料分散于瀝青中改善其分散性，但是該設(shè)備價格比較昂貴，每次處理樣品數(shù)量少，在工程中無法有效地應(yīng)用，只能用于實驗室研究。因此尋找分散良好的納米材料應(yīng)用于瀝青材料中對于無機納米改性瀝青具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種含二硫化鉬納米片的改性瀝青，提高瀝青的綜合性能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

二硫化鉬納米片在提高改性瀝青綜合性能中的應(yīng)用，二硫化鉬納米片片層厚度為3～5個單原子層，所述二硫化鉬納米片經(jīng)二硫化鉬納米粉末高速剪切得到，所述二硫化鉬納米粉末呈六方晶系的2h型晶體，粒徑10～30μm。

所述二硫化鉬納米片的制備方法包括：將二硫化鉬粉末加入穩(wěn)定劑中進行高速剪切后離心，得到上清液為二硫化鉬納米片。

高速剪切速度3000r/min～8000r/min，時間為60min～120min。

所述穩(wěn)定劑包括n-甲基吡咯烷酮、n-乙烯基吡咯烷酮、n-辛基吡咯烷酮、n-十二烷基吡咯烷酮、n-環(huán)己基吡咯烷酮或二甲基咪唑烷酮。

本發(fā)明還提供一種二硫化鉬納米片改性瀝青，所述二硫化鉬納米片改性瀝青包括基質(zhì)瀝青和二硫化鉬納米片，二硫化鉬納米片與基質(zhì)瀝青的質(zhì)量百分比為0.5～10：90～99.5。二硫化鉬納米片與基質(zhì)瀝青的質(zhì)量百分數(shù)之和為100％。

所述二硫化鉬納米片改性瀝青的制備方法包括：將二硫化鉬納米片在溫度140℃～160℃，3000r/min～5000r/min轉(zhuǎn)速下，與熔融的基質(zhì)瀝青攪拌混合10～30min，得到二硫化鉬納米片改性瀝青。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明所采用的二硫化鉬納米片為二維納米材料，成片狀與瀝青熔融，不會形成團聚狀態(tài)，能夠很好的與瀝青相容，大大改善納米材料在瀝青中的分散性。

(2)本發(fā)明以二硫化鉬納米片作為增強相制成瀝青復(fù)合材料，可使瀝青復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的抗老化性能，顯著改善瀝青復(fù)合材料的性能。

(3)本發(fā)明二硫化鉬納米片可從輝鉬礦原料制得，成本低廉，具有較高的性價比，同時制備工藝簡單，不需借助其他設(shè)備，因此二硫化鉬納米片改性瀝青可作為一種新型的瀝青路面材料。

附圖說明

圖1為二硫化鉬納米片透射電子顯微圖片。

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體內(nèi)容作進一步詳細解釋說明。

具體實施方式

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，納米粒子粒徑小，比表面積大，使得它們自身很容易團聚，在瀝青中很難分散均勻，這是目前無機納米材料改性瀝青遇到的最大障礙，因此本發(fā)明采用片狀的二硫化鉬納米片，將其直接分散在有機溶劑中，所選用的有機溶劑與瀝青具有良好地相容性，大大改善二硫化鉬納米片材料在瀝青中的分散性，從而更有利于二硫化鉬納米片改性瀝青性能的提高。

以下給出本發(fā)明的具體實施例，需要說明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明涉及的基質(zhì)瀝青的牌號為70號道路石油瀝青。

實施例1：

本實施例給出一種改性瀝青，制備方法包括：將二硫化鉬粉末加入n-甲基吡咯烷酮中，置于高速剪切機上進行剪切，剪切速度6000r/min，時間為60min。剪切結(jié)束后，離心，得到上層清夜即為二硫化鉬納米片，如圖1，從圖1可以看出，本方法制備的二硫化鉬納米片由3層二硫化鉬原子層構(gòu)成，每個二硫化鉬原子層的厚度為0.62nm；將含2.5克二硫化鉬納米片的n-甲基吡咯烷酮溶液加到497.5克熔融的70號重交道路瀝青中，保持溫度為

140℃，在3000r/min的剪切速度下高速攪拌30min，使其混合均勻，即可得到改性瀝青。

按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》t0610-2011瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗標準制備試驗樣品，瀝青的短期老化試驗、針入度試驗、延度試驗及軟化點試驗測試結(jié)果如表1所示。

實施例2：

本實施例給出一種改性瀝青，制備方法同實施例1，不同點在于，將含10克二硫化鉬納米片的n-辛基吡咯烷酮溶液加到490克熔融的70號重交道路瀝青中，保持溫度為160℃，在5000r/min的剪切速度下高速攪拌20min，使其混合均勻，即可得到改性瀝青。

本實施例測試方法與實施例1相同，測試結(jié)果如表1所示。

實施例3：

本實施例給出一種改性瀝青，制備方法同實施例1，不同點在于，將含25克二硫化鉬納米片的n-乙烯基吡咯烷酮溶液加到475克熔融的70號重交道路瀝青中，保持溫度為150℃，在6000r/min的剪切速度下高速攪拌10min，使其混合均勻，即可得到改性瀝青。

本實施例測試方法與實施例1相同，測試結(jié)果如表1所示。

實施例4：

本實施例給出一種改性瀝青，制備方法同實施例1，不同點在于，將含40克二硫化鉬納米片的二甲基咪唑烷酮溶液加到460克份熔融的70號重交道路瀝青中，保持溫度為160℃，在4000r/min的剪切速度下高速攪拌20min，使其混合均勻，即可得到改性瀝青產(chǎn)品。

本實施例測試方法與實施例1相同，測試結(jié)果如表1所示。

實施例5：

本實施例給出一種改性瀝青，制備方法同實施例1，不同點在于，將含50克二硫化鉬納米片的二甲基咪唑烷酮溶液加到450克熔融的70號重交道路瀝青中，保持溫度為140℃，在5000r/min的剪切速度下高速攪拌30min，使其混合均勻，即可得到改性瀝青產(chǎn)品。

本實施例測試方法與實施例1相同，測試結(jié)果如表1所示。

對比例1：

本對比例給出一種基質(zhì)瀝青，本對比例測試方法與實施例1相同，測試結(jié)果如表1所示。

對比例2：

本對比例給出一種納米碳酸鈣改性瀝青作為對比，將含40克納米碳酸鈣加到460熔融的70號重交道路瀝青中，保持溫度為140℃，在5000r/min的剪切速度下高速攪拌30min，使其混合均勻，即可得到改性瀝青產(chǎn)品。

本對比例測試方法與實施例1相同，測試結(jié)果如表1所示。

效果分析：

表1本發(fā)明制備的二硫化鉬納米片改性瀝青與基質(zhì)瀝青老化前后性能對比

通過表1可以發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)瀝青與二硫化鉬納米片改性瀝青經(jīng)過短期老化試驗后，其針入度變小，軟化點變大，延度減小。與基質(zhì)瀝青老化相比，二硫化鉬納米片改性瀝青的殘留針入度有了較大的提高；軟化點變化率在逐漸減小；殘留延度變大。殘留針入度越大，軟化點變化率越小，殘留延度越大，瀝青的抗老化性能越好。實驗結(jié)果表明二硫化鉬納米片加入到瀝青中，大大改善了基質(zhì)瀝青的抗老化性能。