CN106280508B - 一种导电沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电沥青及其制备方法，属于道路建筑材料技术领域。本发明所述导电沥青由以下重量百分含量的原料制备而成：石墨炔0.5%～2%、表面修饰剂1%～5%和基质沥青93%～98%。本发明还具体公开了该导电沥青的制备方法。本发明以石墨炔作为导电相制得导电性能优异的导电沥青，能够满足实际工程技术需求，该制备方法操作简易，工艺便捷，通过添加表面修饰剂，结合石墨炔自身性质，制得的导电沥青性能突出且稳定。

Description

一种导电沥青及其制备方法
技术领域
本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及一种导电沥青及其制备方法。
背景技术
随着交通环境的拓展变化，人们对道路性能提出了多样化、高性能的使用要求，因此开发应用具有特殊功能和卓越性能的路面材料成为当前道路建筑材料领域的重要技术需求。
碳通过不同的杂化态可以形成多种碳的同素异形体。导电沥青是道路建筑材料领域当前新发展起来的一种具有导电能力的沥青，导电沥青接通电源后，通过电热效应能够使覆盖积雪的沥青路面温度升高，及时融化冰雪，有效消除冰雪危害，从而保障道路畅通和行车安全；此外，利用导电沥青铺筑的沥青路面具有传感功能，利用其电阻率与应力、应变、温度的关系，在不破坏路面结构的情况下可以诊断道路结构内部的各种损伤，为道路的科学养护提供依据，还可以根据加载后输出电信号的变化规律判断路面结构的荷载大小，可以达到监控交通的目的。导电性能决定了导电沥青工作状态下的电能利用效率，是导电沥青性能的关键指标，但是现有技术下制备的导电沥青的导电性能不很理想，制约了导电沥青路面的研究发展。因此，开发具有良好导电性能的导电沥青具有重要意义。
石墨炔是一个以sp、sp2及sp3三种杂化态形成的新型碳的同素异形体，由于sp杂化态形成的碳碳三键具有线性结构、无顺反异构体和高共轭等优点，所以石墨炔特殊的电子结构使其具备优异的电学和光学性能，是一种应用前景十分广阔的功能材料。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种具有良好导电性能的导电沥青，并且本发明还提供了一种操作简单且工艺便捷的具有高导电性能的导电沥青的制备方法，该导电沥青是以石墨炔为导电相制备的具有良好导电性能的导电沥青，在添加石墨炔的基础上，通过添加表面修饰剂，使得导电沥青制备工艺简单易行。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种导电沥青，其特征在于由以下重量百分含量的原料制备而成：石墨炔0.5％～2％、表面修饰剂1％～5％和基质沥青93％～98％，其中表面修饰剂为草酸钠、HP-β-CD、壳聚糖、柠檬酸钠、邻苯二胺、邻苯二酚、邻苯二甲酸或水杨酸。
进一步优选，所述的导电沥青由以下重量百分含量的原料制备而成：石墨炔1.5％、表面修饰剂水杨酸4.5％和基质沥青克拉玛依90#94％。
本发明所述的导电沥青的制备方法，其特征在于具体步骤为：按照上述重量百分配比分别称取原料，加热熔融基质沥青，保持温度为100～160℃，继续加入石墨炔和表面修饰剂，搅拌1～3h，直至石墨炔和基质沥青充分混合均匀制得具有高导电性能的导电沥青。
本发明的创新点及技术优势在于：以石墨炔作为导电相制得导电性能优异的导电沥青，能够满足实际工程技术需求，该制备方法操作简易，工艺便捷，通过添加表面修饰剂，结合石墨炔自身性质，制得的导电沥青性能突出且稳定。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
按表1所示的重量比例制备导电沥青，具体步骤为：加热熔融基质沥青，保持为130℃，继续加入石墨炔和表面修饰剂，然后搅拌1.5h，直至石墨炔和基质沥青充分混合。
表1各组分重量百分比
导电相 基质沥青 表面修饰剂
石墨炔 克拉玛依90# 柠檬酸钠
0.5％ 98％ 1.5％
依据标准：BT 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》，测试所制备导电沥青的体积电阻率，测试结果见表4。
实施例2
按表2所示的重量比例制备导电沥青，具体步骤为：加热熔融基质沥青，保持为140℃，继续加入石墨炔和表面修饰剂，然后搅拌2h，直至石墨炔和基质沥青充分混合。
表2各组分重量百分比
导电相 基质沥青 表面修饰剂
石墨炔 克拉玛依90# 壳聚糖
1％ 96％ 3％
依据标准：BT 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》，测试所制备导电沥青的体积电阻率，测试结果见表4。
实施例3
按表3所示的重量比例制备导电沥青，具体步骤为：加热熔融基质沥青，保持为150℃，继续加入石墨炔和表面修饰剂，然后搅拌1h，直至石墨炔和基质沥青充分混合。
表3各组分重量百分比
导电相 基质沥青 表面修饰剂
石墨炔 克拉玛依90# 水杨酸
1.5％ 94％ 4.5％
依据标准：BT 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》，测试所制备导电沥青的体积电阻率，测试结果见表4。
表4体积电阻率测试结果
实施例 体积电阻率/Ω*m
实施例1 50.62
实施例2 32.25
实施例3 23.28
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (2)

1.一种导电沥青，其特征在于由以下重量百分含量的原料制备而成：
石墨炔1.5%、表面修饰剂水杨酸4.5%和基质沥青克拉玛依90# 94%；
具体过程为：加热熔融基质沥青，保持温度为140～150℃，继续加入石墨炔和表面修饰剂，搅拌1～2h，直至石墨炔和基质沥青充分混合均匀制得具有高导电性能的导电沥青。
2.一种导电沥青，其特征在于由以下重量百分含量的原料制备而成：
石墨炔1%、表面修饰剂壳聚糖3%和基质沥青克拉玛依90# 96%；
具体过程为：加热熔融基质沥青，保持温度为140～150℃，继续加入石墨炔和表面修饰剂，搅拌1～2h，直至石墨炔和基质沥青充分混合均匀制得具有高导电性能的导电沥青。
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