CN103374231A - 纳米粒子增强路面沥青及其制备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米粒子增强路面沥青材料，该材料属于均匀稳定的结构体系，同时强度明显提高，软化点、延度、高温稳定性以及水稳定性提高，针入度降低，并且具有释放负离子、降低汽车尾气污染，抗紫外线等功能，属于高强度环保路面材料技术领域。本发明的配方(质量份数)如下：A组分：纳米二氧化钛：0.1～10份，二氧化铈：0～10份，安娜奥负离子添加剂：0～10份。B组分：沥青：50～80份，橡胶粉：10～20份。
Description
技术领域：本发明涉及一种纳米粒子增强路面沥青材料，该材料属于均匀稳定的结构体系，同时强度明显提高，软化点、延度、高温稳定性以及水稳定性提高，针入度降低，并且具有释放负离子、降低汽车尾气污染，抗紫外线等功能，属于高强度环保路面材料技术领域。
背景技术：随着社会的进步，经济的发展，人们的汽车保有量持续增加，这就对路面材料提出了更高的要求，现有的路面材料一般都是以沥青为主体的复合材料，但是已经渐渐不能承受交通量持续增高带来的压力，而一直以来，很多科研人员进行了纤维增强沥青的研究，也因为种种原因，一直未能得到广泛的应用。
沥青是一种重要的路用建筑材料，沥青混凝土(黑色)路面具有水泥混凝土(白色)等路面所不具备的一系列优良性能。公路建设用沥青主要为石油沥青，其它尚有天然沥青(湖沥青)、沥青矿(土沥青)、焦性沥青、煤焦油沥青(柏油)、页岩焦油沥青、木质焦油沥青等。石油沥青大体可分为直馏沥青、氧化沥青、乳化石油沥青、液体石油沥青等，但石油炼制过程直接所得的沥青不能满足高等级公路(高速公路)及重要交通道路的要求，因此需要对其进行改性，尤其是我国的石油主要为石蜡基属，所产石油沥青感温性能较差，更需要对其进行改性。
纳米技术处于微观(分子、原子级水平)和宏观之间的所谓介观领域，因此纳米材料具有神奇的小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等优异性能。纳米改性沥青之所以不同于其他改性沥青，其根本原因在于纳米改性沥青是从微观结构上改变沥青性质。
纳米改性沥青实际上是一种聚合物基纳米复合材料，不同于金属基纳米复合材料和无机非金属基(陶瓷基)纳米复合材料，有其独特的工艺过程和性能特点。
本次对路面沥青进行改性所使用的纳米材料主要有三种：纳米TiO2，安娜奥负离子粉以及稀土氧化物CeO2。这三种粉体均为纳米材料，除了具有一些纳米材料本身的效应和性质之外，还有其各自的特征：
(1)纳米TiO2：利用纳米TiO2吸附性及光催化氧化作用，使空气中水与污染有机物反应成无公害的CO2及H2O；当环境中含硫氮污臭物也可被纳米TiO2去除：2H2S+O2→2S+2H2O；4NH3+3O2→2N2+6H2O。
(2)安娜奥负离子粉：负离子粉具有持续释放负离子的功能，汽车尾气中含有大量正离子，由负离子粉释放出的负离子与空气中的正离子中和，降低空气中正离子含量，有利于空气质量的提高。
(3)CeO2：储氧材料的活性成分是CeO2，因其能储/释氧可以调整尾气中的氧化剂和还原剂的比例，在贫燃条件下可以储存氧而在富燃条件下提供氧，从而使CO，HC，NO同时具有较高的转化率。
近几年，各种改性沥青快速发展，但是大部分都是用玻璃纤维或者聚酯纤维增强，使用纳米粒子增强的很少。纳米粒子增强路面沥青，将成为一种环保健康的新型增强材料，广泛应用于道路、建筑等领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性沥青。在橡胶改性沥青的配方中加入微纳米级的安娜奥负离子添加剂、纳米TiO2以及CeO2，制备出高强、高韧性、耐高温性、抗老化的道路用改性沥青材料。
本发明的配方(质量份数)：A组分：纳米二氧化钛：0.1～10份，二氧化铈：0～10份，安娜奥负离子添加剂：0～10份。B组分：沥青：50～80份，橡胶粉：10～20份。物料及制品性能：基质沥青：泰普克AH-70，针入度(25℃，100g，5s，1/10mm)为68.2，软化点为51.1℃；25℃时延度＞150cm；橡胶粉：40目，东莞方达环宇有限公司生产；纳米TiO2：金红石型，20nm，秦皇岛太极环有限公司生产；负离子粉：安娜奥负离子粉，40nm，燕大奇才有限公司生产；CeO2：100nm。
纳米粒子增强路面沥青与普通橡胶改性沥青比较，具有以下优势：纳米无机粒子与沥青(高聚物材料)性能互补。由于无机纳米粒子的比表面积巨大，及对沥青骨料的结合性，可增大沥青粘附力；纳米粒子均匀地分散在沥青中，相当于无数个微小的骨料颗粒将沥青材料紧紧地结合在一起，可以抵抗低温收缩产生的应力，在重载荷下，根据裂纹扩展受阻机制，消耗应力应变能，改善其脆性和低温性能；无机纳米粒子的加入，增加了沥青材料的内聚力，提高了粘度，使高温下沥青材料不易变形、软化和流动，因而有利于其高温性能的提高；另外，无机纳米粒子的加入还有利于改善沥青的摩擦性能和抗老化性能等。
实施方式
实验条件：温度：160℃，转速8000r/min，按配比加入胶粉和基质沥青，高速剪切30min，之后再加入无机纳米粒子，继续剪切30min。将三种无机纳米粒子按照1∶1∶1混合，构成无机纳米粒子改性剂。
实施例1：A组分：无机纳米粒子改性剂0份；B组分：基质沥青80份；橡胶粉20份。按照加工工艺复合后，针入度(25℃，100g，5s，1/10mm)：45.3，软化点：71.5℃；25℃时延度：29.8。
实施例2：A组分：无机纳米粒子改性剂5份；B组分：基质沥青75份；橡胶粉20份。按照加工工艺复合后，针入度(25℃，100g，5s，1/10mm)：39.2，软化点：103.0℃；25℃时延度：23.5。
实施例3：A组分：无机纳米粒子改性剂10份；B组分：基质沥青70份；橡胶粉20份。按照加工工艺复合后，针入度(25℃，100g，5s，1/10mm)：33.1，软化点：116.3℃；25℃时延度：20.5。
实施例4：A组分：无机纳米粒子改性剂15份；B组分：基质沥青65份；橡胶粉20份。按照加工工艺复合后，针入度(25℃，100g，5s，1/10mm)：28.6，软化点：138.5℃；25℃时延度：15.3。
Claims (4)
1.纳米粒子增强路面沥青的特征在于具有如下配方(质量份数)：本发明的配方(质量份数)如下：A组分：纳米二氧化钛：0.1～10份，二氧化铈：0～10份，安娜奥负离子添加剂：0～10份。B组分：沥青：50～80份，橡胶粉：10～20份。
2.根据权利要求书1纳米粒子增强路面沥青所述的安娜奥负离子添加剂，其特征是安娜奥系列天然矿物经过粗粉碎、气流法超细粉碎和湿法研磨相结合的工艺路线，加入引发剂、分散剂、光触媒制备而成的，释放负离子在1000个/cm3以上，发射远红外0.8以上，本发明选择粒径在20-1000纳米的一系列安娜奥负离子添加剂。
3.根据权利要求书1纳米粒子增强路面沥青所述的负离子粉，其特征是由安娜奥系列天然健康材料组成，包括电气石、蛋白石、古海沉积岩、麦饭石、砭石、磁石、竹炭、白竹炭中的1-3种。
4.根据权利要求书1纳米粒子增强路面沥青所述的沥青、胶粉、金红石型纳米TiO2、CeO2为符合国家标准的化工原材料。
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| CN 201210111981 CN103374231A (zh) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | 纳米粒子增强路面沥青及其制备 |
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN104211325A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-17 | 北京太和洁源科技发展有限公司 | 沥青混凝土 |
| CN104312172A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-28 | 许昌金欧特沥青股份有限公司 | 一种抗紫外老化乳化沥青及其制备方法 |
| CN104788976A (zh) * | 2015-05-11 | 2015-07-22 | 广西大学 | 一种用于重载交通道路的纳米材料复配阿尔巴尼亚岩改性沥青及其制备工艺 |
| CN104804446A (zh) * | 2015-05-11 | 2015-07-29 | 广西大学 | 一种用于重载交通道路的纳米材料复配废胶粉改性沥青及其制备工艺 |
| CN107200511A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-26 | 同济大学 | 纳米材料改性橡胶沥青混合料及其制备方法 |
| CN108084721A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-29 | 山东星火科学技术研究院 | 一种道路用纳米复合改性沥青材料及其制备方法 |
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2012
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104211325A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-17 | 北京太和洁源科技发展有限公司 | 沥青混凝土 |
| CN104312172A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-28 | 许昌金欧特沥青股份有限公司 | 一种抗紫外老化乳化沥青及其制备方法 |
| CN104788976A (zh) * | 2015-05-11 | 2015-07-22 | 广西大学 | 一种用于重载交通道路的纳米材料复配阿尔巴尼亚岩改性沥青及其制备工艺 |
| CN104804446A (zh) * | 2015-05-11 | 2015-07-29 | 广西大学 | 一种用于重载交通道路的纳米材料复配废胶粉改性沥青及其制备工艺 |
| CN107200511A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-26 | 同济大学 | 纳米材料改性橡胶沥青混合料及其制备方法 |
| CN107200511B (zh) * | 2017-05-19 | 2019-12-27 | 同济大学 | 纳米材料改性橡胶沥青混合料及其制备方法 |
| CN108084721A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-29 | 山东星火科学技术研究院 | 一种道路用纳米复合改性沥青材料及其制备方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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