本發(fā)明屬于納米改性瀝青材料領域，具體涉及一種耐老化納米有機化蒙脫改性瀝青的制備方法。

背景技術：

瀝青作為一種感溫性材料，受高溫環(huán)境的影響，除了會變軟、流動性增大外，還會因高溫以及強紫外線的作用而產生老化現象，變得硬而脆，極易發(fā)生開裂，使得路面在早期就發(fā)生大量病害，大幅降低路面結構的耐久性以及使用壽命。瀝青在老化過程當中，其內部各組成會發(fā)生氧化反應，即瀝青內部組分滲入氧氣，導致其內部發(fā)生化學反應，如氧化、縮合等反應，并產生一系列的化學變化，使得瀝青分子量改變，同時也會影響到其性能。

在一定使用條件下，決定瀝青耐久性的最關鍵的因素是瀝青的化學組成和化學結構，因此研究出具備較強耐老化能力的瀝青材料，可以從根本和源頭上提升道路耐久性以及使用壽命，一般而言主要是從向瀝青中外摻抗老化劑入手，來提升瀝青抗老化能力，目前，聚合物型的抗老化劑使用較多，然而，聚合物和瀝青在自身物理性質上存在較大差異，二者相容性較差，對瀝青耐老化能力的提升效果無法適應現階段交通發(fā)展的需求，故開發(fā)出耐老化能力更優(yōu)的改性瀝青材料以提升瀝青路面的耐久性和使用壽命，這一點至關重要。

有機化蒙脫土作為一種納米材料，是由有機化試劑插層蒙脫土原土而得到，經過有機化插層處理后，得到的ommt和瀝青具有更優(yōu)異的相容性，在瀝青當中具有更好的分散性，且可以和瀝青基體形成插層型或剝離形復合材料。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種耐老化納米有機化蒙脫改性瀝青的制備方法，適用于紫外線較強、環(huán)境溫度較高，對道路耐久性和使用壽命要求較高的道路中。

為了達到上述目的，本發(fā)明包括以下步驟：

步驟一，根據重量份數，將2～4份干燥粉末狀態(tài)的蒙脫土原土分散至40～80份去離子水中，攪拌均勻后加熱；

步驟二，取1～1.7份陽離子表面活性劑1827配置成溶液，并添加至加熱后的蒙脫土原土分散液中，靜置至室溫得到白色絮狀沉淀，將反應液抽濾，得到固體沉淀；

步驟三，將固體沉淀干燥后研磨過篩，得到1827-ommt；

步驟四，將90～110份瀝青加熱至140～160℃后進行剪切攪拌，在1000～3000r/min轉速下分若干次加入1～5份1827-ommt，期間保持溫度在140～160℃；

步驟五，1827-ommt全部添加后，攪拌均勻，即可得到耐老化納米有機化蒙脫改性瀝青。

所述步驟一中，攪拌在150～500r/min條件下攪拌1～3h。

所述步驟一中，加熱是將蒙脫土原土分散液倒入三口燒瓶當中，將三口燒瓶置于恒溫水箱中加熱70～85℃。

所述步驟二中，在150～500r/min條件下在蒙脫土原土分散液中添加陽離子表面活性劑1827溶液。

所述步驟二中，蒙脫土原土分散液中添加陽離子表面活性劑1827溶液后攪拌2～6h。

所述步驟三中，干燥條件為80～110℃，研磨過篩200目。

所述步驟四中，剪切攪拌在剪切乳化攪拌機中進行。

所述步驟五中，攪拌時轉速為3000～4500r/min，攪拌1～2h。

所述瀝青采用石油瀝青、煤瀝青、巖瀝青或聚合物改性瀝青中的一種或多種組合。

所述蒙脫土原土采用經過鈉化處理后的納基蒙脫土na-mmt。

所述陽離子表面活性劑為十八烷基二甲基芐基氯化銨1827。

與現有技術相比，本發(fā)明利用自行制備的納米有機化蒙脫土(1827-ommt)對瀝青進行改性，獲得具有優(yōu)異耐老化能力的納米有機化蒙脫土改性瀝青結合料。所得耐老化納米有機化蒙脫土改性瀝青的耐老化能力相對于基質瀝青得到顯著提高。隨著1827-ommt含量的不同，可以使基質瀝青的耐老化能力以及綜合路用性能大幅提高，特別是高溫穩(wěn)定性的改善作用，能夠滿足現階段瀝青路面的使用需求，減少車轍的產生，并提升瀝青路面的耐久性和使用壽命。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1：

將3份na-mmt分散至60份去離子水中，在常溫、300r/min條件下攪拌2h，將攪拌好的na-mmt分散液倒入三口燒瓶當中，將三口燒瓶置于恒溫水箱中加熱。取1.3份的1827，配置成溶液，待燒瓶內mmt分散液達到80℃后，在300r/min條件下將事先配好的1827溶液緩慢加入至三口燒瓶當中，繼續(xù)攪拌4h，自然靜置至室溫得到白色絮狀沉淀，將反應液抽濾，得到固體沉淀，將沉淀反復洗滌、抽濾，將所得濾餅在105℃條件下充分干燥并研磨過200目篩，得到1827-ommt，用于改性瀝青的制備。

采用熔融插層的方式將得到的1827-ommt用于基質瀝青的改性中，將100份熔融的石油瀝青倒入容器當中進行加熱，加熱過程中不斷用玻璃棒攪拌并且用溫度計實時測量溫度，待溫度升至155℃，使用高速剪切乳化攪拌機進行剪切攪拌，在2000r/min轉速下緩慢分多次的加入總量為3份的ommt，期間保持溫度在155℃，待蒙脫土全部添加后，將轉速調至4000r/min，在此溫度下繼續(xù)攪拌1h，使ommt于瀝青中分散均勻，制備得到1827-ommt改性瀝青。

實施例2：

將2份na-mmt分散至40份去離子水中，在常溫、200r/min條件下攪拌1.5h，將攪拌好的na-mmt分散液倒入三口燒瓶當中，將三口燒瓶置于恒溫水箱中加熱。取1份的1827，配置成溶液，待燒瓶內mmt分散液達到70℃后，在200r/min條件下將事先配好的1827溶液緩慢加入至三口燒瓶當中，繼續(xù)攪拌3h，自然靜置至室溫得到白色絮狀沉淀，將反應液抽濾，得到固體沉淀，將沉淀反復洗滌、抽濾，將所得濾餅在95℃條件下充分干燥并研磨過200目篩，得到1827-ommt，用于改性瀝青的制備。

采用熔融插層的方式將得到的1827-ommt用于基質瀝青的改性中，將90份熔融的煤瀝青倒入容器當中進行加熱，加熱過程中不斷用玻璃棒攪拌并且用溫度計實時測量溫度，待溫度升至150℃，使用高速剪切乳化攪拌機進行剪切攪拌，在1500r/min轉速下緩慢分多次的加入總量為1份的1827-ommt，期間保持溫度在150℃，待蒙脫土全部添加后，將轉速調至3500r/min，在此溫度下繼續(xù)攪拌1.5h，使ommt于瀝青中分散均勻，制備得到1827-ommt改性瀝青。

實施例3：

將4份na-mmt分散至80份去離子水中，在常溫、450r/min條件下攪拌2.5h，將攪拌好的na-mmt分散液倒入三口燒瓶當中，將三口燒瓶置于恒溫水箱中加熱。取1.7份的1827，配置成溶液，待燒瓶內mmt分散液達到85℃后，在450r/min條件下將事先配好的1827溶液緩慢加入至三口燒瓶當中，繼續(xù)攪拌5h，自然靜置至室溫得到白色絮狀沉淀，將反應液抽濾，得到固體沉淀，將沉淀反復洗滌、抽濾，將所得濾餅在100℃條件下充分干燥并研磨過200目篩，得到1827-ommt，用于改性瀝青的制備。

采用熔融插層的方式將得到的1827-ommt用于基質瀝青的改性中，將110份熔融的巖瀝青倒入容器當中進行加熱，加熱過程中不斷用玻璃棒攪拌并且用溫度計實時測量溫度，待溫度升至155℃，使用高速剪切乳化攪拌機進行剪切攪拌，在3000r/min轉速下緩慢分多次的加入總量為5份的1827-ommt，期間保持溫度在150℃，待蒙脫土全部添加后，將轉速調至4500r/min，在此溫度下繼續(xù)攪拌1.5h，使ommt于瀝青中分散均勻，制備得到1827-ommt改性瀝青。

實施例4：

步驟一，根據重量份數，將2份干燥粉末狀態(tài)的蒙脫土原土分散至40份去離子水中，在150r/min條件下攪拌3h，將蒙脫土原土分散液倒入三口燒瓶當中，將三口燒瓶置于恒溫水箱中加熱70℃；

步驟二，取1份陽離子表面活性劑1827配置成溶液，并在150r/min條件下，將陽離子表面活性劑1827溶液添加至加熱后的蒙脫土原土分散液中，攪拌6h，靜置至室溫得到白色絮狀沉淀，將反應液抽濾，得到固體沉淀；

步驟三，將固體沉淀并在80℃的條件下干燥后研磨過篩200目，得到1827-ommt；

步驟四，將90份聚合物改性瀝青加熱至140℃后在剪切乳化攪拌機中進行剪切攪拌，在1000r/min轉速下分若干次加入1份1827-ommt，期間保持溫度在140℃；

步驟五，1827-ommt全部添加后，在轉速為3000r/min的條件下攪拌2h，即可得到耐老化納米有機化蒙脫改性瀝青。

實施例5：

步驟一，根據重量份數，將4份干燥粉末狀態(tài)的蒙脫土原土分散至80份去離子水中，在500r/min條件下攪拌1h，將蒙脫土原土分散液倒入三口燒瓶當中，將三口燒瓶置于恒溫水箱中加熱70℃；

步驟二，取1.7份陽離子表面活性劑1827配置成溶液，并在500r/min條件下，將陽離子表面活性劑1827溶液添加至加熱后的蒙脫土原土分散液中，攪拌2h，靜置至室溫得到白色絮狀沉淀，將反應液抽濾，得到固體沉淀；

步驟三，將固體沉淀并在110℃的條件下干燥后研磨過篩200目，得到1827-ommt；

步驟四，將110份石油瀝青和煤瀝青的混合物加熱至160℃后在剪切乳化攪拌機中進行剪切攪拌，在3000r/min轉速下分若干次加入5份1827-ommt，期間保持溫度在160℃；

步驟五，1827-ommt全部添加后，在轉速為4500r/min的條件下攪拌2h，即可得到耐老化納米有機化蒙脫改性瀝青。

實施例6：

步驟一，根據重量份數，將3份干燥粉末狀態(tài)的na-mmt分散至60份去離子水中，在325r/min條件下攪拌2h，將na-mmt分散液倒入三口燒瓶當中，將三口燒瓶置于恒溫水箱中加熱78℃；

步驟二，取1.3份陽離子表面活性劑1827配置成溶液，并在325r/min條件下，將陽離子表面活性劑1827溶液添加至加熱后的na-mmt分散液中，攪拌4h，靜置至室溫得到白色絮狀沉淀，將反應液抽濾，得到固體沉淀；

步驟三，將固體沉淀并在95℃的條件下干燥后研磨過篩200目，得到1827-ommt；

步驟四，將100份煤瀝青、巖瀝青和聚合物改性瀝青的混合物加熱至150℃后在剪切乳化攪拌機中進行剪切攪拌，在2000r/min轉速下分若干次加入3份1827-ommt，期間保持溫度在150℃；

步驟五，1827-ommt全部添加后，在轉速為3250r/min的條件下攪拌1.5h，即可得到耐老化納米有機化蒙脫改性瀝青。