CN107286686A - 一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法 - Google Patents

一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，先将硅烷偶联剂KH‑570与基质沥青高温混合，再进行乳化得到硅烷偶联剂改性的乳化沥青，然后滴加正硅酸乙酯进行原位溶胶‑凝胶反应，从而得到纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青。本发明制得的改性乳化沥青既具有优良的耐高温、耐老化性能，而且在储存、运输过程中不易发生聚集，稳定性高，具有优良的使用性能和耐久性。

Description

一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法
技术领域
本发明涉及乳化沥青技术领域，尤其涉及一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法。
背景技术
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的高黏度有机液体混合物，主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等领域。乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青，可以适应常温施工，避免了高温操作、加热和有害排放，比沥青更为安全、节能和环保。随着国民经济的不断发展，乳化沥青的使用环境也发生很大的变化，由于沥青本身具有耐高温、耐老化性能差的特点，限制了乳化沥青的应用范围。此外，乳化沥青体系中的沥青在相互碰撞的过程中容易发生聚集，不易保持稳定，影响了乳化沥青的贮存、运输和使用。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐高温、耐老化、稳定性高、耐久性好的纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1-2重量份硅烷偶联剂KH-570加入30-40重量份基质沥青中于110-160℃混合均匀，然后加入然后加入2-4重量份阴离子乳化剂、0.5-1重量份非离子型乳化剂、0.1-1重量份稳定剂与40-60重量份水配制而成的混合溶液中40-80℃高速搅拌分散，冷却至室温后得到改性乳化沥青；
（2）将步骤（1）制得的改性乳化沥青加入反应釜中，用氢氧化钠将pH调至8-8.5，然后缓慢滴加5-10重量份正硅酸乙酯并于常温下搅拌反应12-24h，得到纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青。
所述阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
所述非离子型乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温-80、司盘-80中的一种或几种。
所述稳定剂为阳离子瓜尔胶、聚乙烯醇或羟乙基纤维素中的一种或几种。
所述步骤（1）中的高速搅拌转速为1500-2000r/min。
所述步骤（2）中的搅拌反应条件为600-1000r/min。
本发明的优点是：
本发明先将硅烷偶联剂KH-570与基质沥青高温混合，再进行乳化得到硅烷偶联剂改性的乳化沥青，然后滴加正硅酸乙酯进行原位溶胶-凝胶反应，从而得到纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青。本发明通过在沥青表面引入无机纳米层，使制得的改性乳化沥青既具有优良的耐高温、耐老化性能，而且在储存、运输过程中不易发生聚集，稳定性高，具有优良的使用性能和耐久性。
具体实施方式
一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1重量份硅烷偶联剂KH-570加入30重量份基质沥青中于110℃混合均匀，然后加入然后加入2重量份阴离子乳化剂、0.5重量份非离子型乳化剂、0.1重量份稳定剂与40重量份水配制而成的混合溶液中40℃高速搅拌分散，冷却至室温后得到改性乳化沥青；
（2）将步骤（1）制得的改性乳化沥青加入反应釜中，用氢氧化钠将pH调至8，然后缓慢滴加5重量份正硅酸乙酯并于常温下搅拌反应12h，得到纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青。
所述阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述非离子型乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
所述稳定剂为聚乙烯醇。
所述步骤（1）中的高速搅拌转速为1500r/min。
所述步骤（2）中的搅拌反应条件为600r/min。

Claims (6)

1.一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将1-2重量份硅烷偶联剂KH-570加入30-40重量份基质沥青中于110-160℃混合均匀，然后加入2-4重量份阴离子乳化剂、0.5-1重量份非离子型乳化剂、0.1-1重量份稳定剂与40-60重量份水配制而成的混合溶液中40-80℃高速搅拌分散，冷却至室温后得到改性乳化沥青；
（2）将步骤（1）制得的改性乳化沥青加入反应釜中，将pH调至8-8.5后缓慢滴加5-10重量份正硅酸乙酯并于常温下搅拌反应12-24h，得到纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青。
2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述非离子型乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温-80、司盘-80中的一种或几种。
4.根据）要求1所述的一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为阳离子瓜尔胶、聚乙烯醇或羟乙基纤维素中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的高速搅拌转速为1500-2000r/min。
6.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅包覆改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的搅拌反应条件为600-1000r/min。
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