CN109810523A - 沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用。所述沥青增强剂的原料包括功能化矿物粉和改性玄武岩纤维；所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。与现有技术相比，将本发明沥青增强剂应用于沥青改性中，能够显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能，延长道路使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及沥青改性技术领域，具体涉及一种沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用。
背景技术
沥青材料是道路工程的常用材料之一，改性沥青是通过掺加改性剂的方式，改善沥青材料及沥青混合料的路用性能。随着社会经济的发展，交通量不断加大，重载车辆的比例呈现不断增加的趋势，给路面的质量带来了巨大的挑战，很多新建的沥青路面出现严重的鼓包破碎等问题，究其原因，主要是因为路面材料的高温稳定性不足所致。沥青作为路面材料中最重要的组成部分对于路面质量起到决定性作用，一种理想的沥青材料应该满足以下几点要求：高温时具有较大劲度、低温下具有较小劲度、有水存在时抗剥离效果好，SBS改性沥青能够均衡的满足以上要求，因此成为高等级公路建设首选的建筑材料。
但现有技术中量与SBS相容性差，不易形成稳定的改性沥青，从而使改性沥青的高温稳定性差，软化点低，不符合道路使用要求。
因此，本发明提供一种沥青增强剂，能够显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能，延长道路使用寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种沥青增强剂及其在改性重交沥青中的应用，显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种沥青增强剂，包括下述原料：功能化矿物粉和改性玄武岩纤维。
优选的，所述的沥青增强剂，由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比(1-5)：(1-5)混合而成。
所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将1-5份玄武岩纤维加入到15-25份0.2-2mol/L的硫酸水溶液中，在20-30℃以100-300转/分搅拌30-50分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在60-80℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；
(2)将10-20份乙醇和10-20份水混匀，加入0.1-0.5份正硅酸乙酯，以100-300转/分搅拌5-10分钟，得到混合液，混合液中加入5-10份氧化石墨烯，在40-50℃以300-500转/分搅拌20-40分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，沉淀在60-80℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；
(3)将4-8份改性氧化石墨烯加入到15-25份水中，以300-500转/分搅拌20-40分钟，加入丁苯胶乳5-10份，以100-300转/分搅拌8-12分钟，再加入5-10份酸改性玄武岩纤维，在20-30℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，静置20-40分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼用15-25份水洗涤1-3次，在60-80℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。
所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。
进一步优选的，所述功能化矿物粉由改性蛇纹石和改性蛭石按质量比(1-3)：(1-3)混合而成。
所述改性蛇纹石的制备方法如下：将失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到乙醇中搅拌混合均匀，加入蛇纹石粉，搅拌混合均匀，离心后取下层沉淀，干燥、研磨、过、筛，得到改性蛇纹石。
优选的，所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将2-6份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到60-100份乙醇中，在40-50℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，加入5-10份蛇纹石粉，在40-50℃以100-300转/分搅拌40-60分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，下层沉淀在60-80℃干燥至恒重，研磨，过200-500目筛，得到改性蛇纹石。
所述改性蛭石的制备方法如下：
(1)将蛭石粉加入到水中，再加入硬脂酸钠，在搅拌混合均匀，离心后取下层沉淀干燥后得到预处理蛭石粉；
(2)将硼酸正丁酯和PEG-10000加入到乙醇中，以搅拌混合均匀，得到混合液，将乙酸和水混合，以搅拌混合均匀，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在搅拌混合均匀，加入预处理蛭石粉，继续搅拌混合均匀，得到混合物；
(3)将混合物干燥后在400-500℃保温1-3小时，得到固态物，将固态物研磨、过筛，得到改性蛭石。
优选的，所述改性蛭石的制备方法如下：
(1)将蛭石粉5-10份加入到40-60份水中，再加入硬脂酸钠2-6份，在60-80℃以100-300转/分搅拌40-60分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，下层沉淀在60-80℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；
(2)将2-6份硼酸正丁酯和1-5份PEG10000加入到20-40份乙醇中，以100-300转/分搅拌20-30分钟，得到混合液，将2-4份乙酸和0.5-1份水混合，以100-300转/分搅拌8-12分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在75-85℃以100-300转/分搅拌60-90分钟，加入5-10份预处理蛭石粉，继续在75-85℃以100-300转/分搅拌90-180分钟，得到混合物；
(3)将混合物在90-100℃干燥2-6小时，再在400-500℃保温1-3小时，得到固态物，将固态物研磨，过200-500目筛，得到改性蛭石。
本发明还公开了上述的沥青增强剂在改性重交沥青中的应用。
具体应用如下：
一种改性重交沥青，包括下述重量份的原料：基质沥青80-100份、SBS2-6份、沥青增强剂2-10份、稳定剂1-3份。按重量份称取各原料，将基质沥青在150-180℃熔化，并加热至180-200℃以3000-6000转/分剪切10-20分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在180-200℃以3000-6000转/分剪切20-30分钟，加入沥青增强剂，在180-200℃以3000-6000转/分剪切40-80分钟，再以600-1200转/分搅拌60-90分钟，得到改性重交沥青。
所述稳定剂为PEG400和/或二甘醇；优选地，所述稳定剂为PEG400和二甘醇的混合物，所述PEG400和二甘醇的质量比为(1-5)：1。
所述基质沥青为重交沥青。
所述重交沥青符合JTG F40-2004标准要求的石油沥青。
将本发明沥青增强剂应用于沥青改性中，能够显著改善沥青高温稳定性和低温抗开裂性，使改性重交沥青能够满足道路使用性能，延长道路使用寿命。
具体实施方式
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
氧化石墨烯，北京德科岛金科技有限公司生产，厚度0.55-1.2nm，直径0.5-3μm。
基质沥青，采用金陵石化生产的型号为70#的重交沥青。
SBS，即苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，采用巴陵石化生产的牌号为1401(YH-792)的SBS。
玄武岩纤维，北京喜卡复合材料科技有限公司生产，长度3mm，直径10-12μm。
PEG400，即聚乙二醇400，采用江苏海安石油化工厂生产的PEG400。
PEG10000，即聚乙二醇10000，采用江苏海安石油化工厂生产的PEG10000。
二甘醇，CAS号：111-46-6，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：D807402。
蛇纹石，采用石家庄煜磊建材有限公司生产蛇纹石粉，粒度：300目。
蛭石，采用灵寿县御峰矿产品加工厂生产的银白色蛭石粉，粒度：300目。
失水山梨糖醇脂肪酸酯，即Span80，CAS号：1338-43-8，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：S817933。
硬脂酸钠，CAS号：822-16-2，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：S817803。
硼酸正丁酯，CAS号：688-74-4，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：T818860。
乙酸，CAS号：64-19-7，采用购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司的冰乙酸，产品编号：A116166。
正硅酸乙酯，CAS号：78-10-4，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：T819505。
丁苯胶乳，为丁二烯/苯乙烯共聚物，济宁华凯树脂有限公司生产的丁苯乳胶106#，牌号为F0603。
实施例1
改性重交沥青原料(重量份)：基质沥青90份、SBS 5份、沥青增强剂6份、稳定剂2份。
所述稳定剂为PEG400。
所述沥青增强剂由功能化矿物粉和玄武岩纤维按质量比1：1混合而成。所述功能化矿物粉为改性蛭石。
所述改性蛭石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将蛭石粉8份加入到50份水中，再加入硬脂酸钠4份，在70℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；
(2)将4份硼酸正丁酯和3份PEG10000加入到30份乙醇中，以200转/分搅拌30分钟，得到混合液，将3份乙酸和0.8份水混合，以200转/分搅拌10分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在80℃以200转/分搅拌80分钟，加入8份预处理蛭石粉，继续在80℃以200转/分搅拌120分钟，得到混合物；
(3)将混合物在95℃干燥4小时，再在450℃保温2小时，得到固态物，将固态物研磨，过300目筛，得到改性蛭石。
所述改性重交沥青的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，将基质沥青在165℃熔化，并加热至190℃以5000转/分剪切15分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在190℃以5000转/分剪切25分钟，加入沥青增强剂，在190℃以5000转/分剪切60分钟，再以1000转/分搅拌80分钟，得到改性重交沥青。
实施例2
改性重交沥青原料(重量份)：基质沥青90份、SBS 5份、沥青增强剂6份、稳定剂2份。
所述稳定剂为PEG400。
所述沥青增强剂由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比1：1混合而成。
所述功能化矿物粉为改性蛭石。
所述改性蛭石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将蛭石粉8份加入到50份水中，再加入硬脂酸钠4份，在70℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；
(2)将4份硼酸正丁酯和3份PEG10000加入到30份乙醇中，以200转/分搅拌30分钟，得到混合液，将3份乙酸和0.8份水混合，以200转/分搅拌10分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在80℃以200转/分搅拌80分钟，加入8份预处理蛭石粉，继续在80℃以200转/分搅拌120分钟，得到混合物；
(3)将混合物在95℃干燥4小时，再在450℃保温2小时，得到固态物，将固态物研磨，过300目筛，得到改性蛭石。
所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将3份玄武岩纤维加入到20份1mol/L的硫酸水溶液中，在25℃以200转/分搅拌40分钟，采用800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在70℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；
(2)将15份乙醇和15份水混匀，加入0.3份正硅酸乙酯，以200转/分搅拌8分钟，得到混合液，混合液中加入8份氧化石墨烯，在45℃以400转/分搅拌30分钟，以4000转/分离心15分钟，沉淀在70℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；
(3)将6份改性氧化石墨烯加入到20份水中，以400转/分搅拌30分钟，加入丁苯胶乳8份，以200转/分搅拌10分钟，再加入8份酸改性玄武岩纤维，在25℃以200转/分搅拌10分钟，静置30分钟，采用800目滤布过滤，滤饼用20份水洗涤2次，在70℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。
所述改性重交沥青的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，将基质沥青在165℃熔化，并加热至190℃以5000转/分剪切15分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在190℃以5000转/分剪切25分钟，加入沥青增强剂，在190℃以5000转/分剪切60分钟，再以1000转/分搅拌80分钟，得到改性重交沥青。
实施例3
改性重交沥青原料(重量份)：基质沥青90份、SBS 5份、沥青增强剂6份、稳定剂2份。
所述稳定剂为PEG400。
所述沥青增强剂由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比1：1混合而成。
所述功能化矿物粉为改性蛇纹石。
所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将4份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到80份乙醇中，在45℃以200转/分搅拌10分钟，加入8份蛇纹石粉，在45℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，研磨，过300目筛，得到改性蛇纹石。
所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将3份玄武岩纤维加入到20份1mol/L的硫酸水溶液中，在25℃以200转/分搅拌40分钟，采用800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在70℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；
(2)将15份乙醇和15份水混匀，加入0.3份正硅酸乙酯，以200转/分搅拌8分钟，得到混合液，混合液中加入8份氧化石墨烯，在45℃以400转/分搅拌30分钟，以4000转/分离心15分钟，沉淀在70℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；
(3)将6份改性氧化石墨烯加入到20份水中，以400转/分搅拌30分钟，加入丁苯胶乳8份，以200转/分搅拌10分钟，再加入8份酸改性玄武岩纤维，在25℃以200转/分搅拌10分钟，静置30分钟，采用800目滤布过滤，滤饼用20份水洗涤2次，在70℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。
所述改性重交沥青的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，将基质沥青在165℃熔化，并加热至190℃以5000转/分剪切15分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在190℃以5000转/分剪切25分钟，加入沥青增强剂，在190℃以5000转/分剪切60分钟，再以1000转/分搅拌80分钟，得到改性重交沥青。
实施例4
改性重交沥青原料(重量份)：基质沥青90份、SBS 5份、沥青增强剂6份、稳定剂2份。
所述稳定剂为PEG400。
所述沥青增强剂由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比1：1混合而成。
所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和改性蛭石的混合物，所述改性蛇纹石和改性蛭石的质量比为2：3。
所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将4份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到80份乙醇中，在45℃以200转/分搅拌10分钟，加入8份蛇纹石粉，在45℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，研磨，过300目筛，得到改性蛇纹石。
所述改性蛭石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将蛭石粉8份加入到50份水中，再加入硬脂酸钠4份，在70℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；
(2)将4份硼酸正丁酯和3份PEG10000加入到30份乙醇中，以200转/分搅拌30分钟，得到混合液，将3份乙酸和0.8份水混合，以200转/分搅拌10分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在80℃以200转/分搅拌80分钟，加入8份预处理蛭石粉，继续在80℃以200转/分搅拌120分钟，得到混合物；
(3)将混合物在95℃干燥4小时，再在450℃保温2小时，得到固态物，将固态物研磨，过300目筛，得到改性蛭石。
所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将3份玄武岩纤维加入到20份1mol/L的硫酸水溶液中，在25℃以200转/分搅拌40分钟，采用800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在70℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；
(2)将15份乙醇和15份水混匀，加入0.3份正硅酸乙酯，以200转/分搅拌8分钟，得到混合液，混合液中加入8份氧化石墨烯，在45℃以400转/分搅拌30分钟，以4000转/分离心15分钟，沉淀在70℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；
(3)将6份改性氧化石墨烯加入到20份水中，以400转/分搅拌30分钟，加入丁苯胶乳8份，以200转/分搅拌10分钟，再加入8份酸改性玄武岩纤维，在25℃以200转/分搅拌10分钟，静置30分钟，采用800目滤布过滤，滤饼用20份水洗涤2次，在70℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。
所述改性重交沥青的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，将基质沥青在165℃熔化，并加热至190℃以5000转/分剪切15分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在190℃以5000转/分剪切25分钟，加入沥青增强剂，在190℃以5000转/分剪切60分钟，再以1000转/分搅拌80分钟，得到改性重交沥青。
实施例5
改性重交沥青原料(重量份)：基质沥青90份、SBS5份、沥青增强剂6份、稳定剂2份。
所述稳定剂为二甘醇。
所述沥青增强剂由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比1：1混合而成。
所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和改性蛭石的混合物，所述改性蛇纹石和改性蛭石的质量比为2：3。
所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将4份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到80份乙醇中，在45℃以200转/分搅拌10分钟，加入8份蛇纹石粉，在45℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，研磨，过300目筛，得到改性蛇纹石。
所述改性蛭石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将蛭石粉8份加入到50份水中，再加入硬脂酸钠4份，在70℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；
(2)将4份硼酸正丁酯和3份PEG10000加入到30份乙醇中，以200转/分搅拌30分钟，得到混合液，将3份乙酸和0.8份水混合，以200转/分搅拌10分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在80℃以200转/分搅拌80分钟，加入8份预处理蛭石粉，继续在80℃以200转/分搅拌120分钟，得到混合物；
(3)将混合物在95℃干燥4小时，再在450℃保温2小时，得到固态物，将固态物研磨，过300目筛，得到改性蛭石。
所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将3份玄武岩纤维加入到20份1mol/L的硫酸水溶液中，在25℃以200转/分搅拌40分钟，采用800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在70℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；
(2)将15份乙醇和15份水混匀，加入0.3份正硅酸乙酯，以200转/分搅拌8分钟，得到混合液，混合液中加入8份氧化石墨烯，在45℃以400转/分搅拌30分钟，以4000转/分离心15分钟，沉淀在70℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；
(3)将6份改性氧化石墨烯加入到20份水中，以400转/分搅拌30分钟，加入丁苯胶乳8份，以200转/分搅拌10分钟，再加入8份酸改性玄武岩纤维，在25℃以200转/分搅拌10分钟，静置30分钟，采用800目滤布过滤，滤饼用20份水洗涤2次，在70℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。
所述改性重交沥青的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，将基质沥青在165℃熔化，并加热至190℃以5000转/分剪切15分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在190℃以5000转/分剪切25分钟，加入沥青增强剂，在190℃以5000转/分剪切25分钟，加入改性玄武岩纤维，在190℃以5000转/分剪切60分钟，再以1000转/分搅拌80分钟，得到改性重交沥青。
实施例6
改性重交沥青原料(重量份)：基质沥青90份、SBS5份、沥青增强剂6份、稳定剂2份。
所述稳定剂为PEG400和二甘醇的混合物，所述PEG400和二甘醇的质量比为3：1。
所述沥青增强剂由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比1：1混合而成。
所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和改性蛭石的混合物，所述改性蛇纹石和改性蛭石的质量比为2：3。
所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将4份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到80份乙醇中，在45℃以200转/分搅拌10分钟，加入8份蛇纹石粉，在45℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，研磨，过300目筛，得到改性蛇纹石。
所述改性蛭石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将蛭石粉8份加入到50份水中，再加入硬脂酸钠4份，在70℃以200转/分搅拌50分钟，以4000转/分离心15分钟，下层沉淀在70℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；
(2)将4份硼酸正丁酯和3份PEG10000加入到30份乙醇中，以200转/分搅拌30分钟，得到混合液，将3份乙酸和0.8份水混合，以200转/分搅拌10分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在80℃以200转/分搅拌80分钟，加入8份预处理蛭石粉，继续在80℃以200转/分搅拌120分钟，得到混合物；
(3)将混合物在95℃干燥4小时，再在450℃保温2小时，得到固态物，将固态物研磨，过300目筛，得到改性蛭石。
所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将3份玄武岩纤维加入到20份1mol/L的硫酸水溶液中，在25℃以200转/分搅拌40分钟，采用800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在70℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；
(2)将15份乙醇和15份水混匀，加入0.3份正硅酸乙酯，以200转/分搅拌8分钟，得到混合液，混合液中加入8份氧化石墨烯，在45℃以400转/分搅拌30分钟，以4000转/分离心15分钟，沉淀在70℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；
(3)将6份改性氧化石墨烯加入到20份水中，以400转/分搅拌30分钟，加入丁苯胶乳8份，以200转/分搅拌10分钟，再加入8份酸改性玄武岩纤维，在25℃以200转/分搅拌10分钟，静置30分钟，采用800目滤布过滤，滤饼用20份水洗涤2次，在70℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。
所述改性重交沥青的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，将基质沥青在165℃熔化，并加热至190℃以5000转/分剪切15分钟，得到熔化沥青；熔化沥青中加入SBS和稳定剂，在190℃以5000转/分剪切25分钟，加入沥青增强剂，在190℃以5000转/分剪切60分钟，再以1000转/分搅拌80分钟，得到改性重交沥青。
测试例1
对实施例中采用本发明的沥青增强剂制备得到的改性重交沥青的路用性能进行测试，主要测试25℃针入度、软化点、5℃延度，试验按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行，具体测试结果见表1。
表1改性重交沥青路用性能测试结果表
实施例2采用沥青增强剂-改性玄武岩纤维，改性重交沥青综合性能优于实施例1，这是因为玄武岩纤维表面较为光滑，表面能较低，经酸改性后提高纤维表面粗糙度，增加表面能，有利于改性氧化石墨烯对玄武岩纤维的改性，从而提高改性重交沥青的性能。
测试例2
对实施例中采用本发明的沥青增强剂制备得到的改性重交沥青的60℃动力粘度进行测试，采用布洛克菲尔德方法，60℃作为评价改性沥青的高温稳定性能的指标，具体测试结果见表2。
表2改性重交沥青60℃动力粘度测试结果表
| 60℃动力粘度，Pa·s | |
| 实施例1 | 547 |
| 实施例2 | 631 |
| 实施例3 | 604 |
| 实施例4 | 708 |
| 实施例5 | 674 |
| 实施例6 | 789 |
Claims (10)
1.一种沥青增强剂，其特征在于，包括下述原料：功能化矿物粉和改性玄武岩纤维；所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。
2.如权利要求1所述的沥青增强剂，其特征在于，由功能化矿物粉和改性玄武岩纤维按质量比(1-5)：(1-5)混合而成；所述功能化矿物粉为改性蛇纹石和/或改性蛭石。
3.如权利要求1或2所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
(1)将1-5份玄武岩纤维加入到15-25份0.2-2mol/L的硫酸水溶液中，在20-30℃以100-300转/分搅拌30-50分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼洗涤至滤液为中性，将滤饼在60-80℃干燥至恒重，得到酸改性玄武岩纤维；
(2)将10-20份乙醇和10-20份水混匀，加入0.1-0.5份正硅酸乙酯，以100-300转/分搅拌5-10分钟，得到混合液，混合液中加入5-10份氧化石墨烯，在40-50℃以300-500转/分搅拌20-40分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，沉淀在60-80℃干燥至恒重，得到改性氧化石墨烯；
(3)将4-8份改性氧化石墨烯加入到15-25份水中，以300-500转/分搅拌20-40分钟，加入丁苯胶乳5-10份，以100-300转/分搅拌8-12分钟，再加入5-10份酸改性玄武岩纤维，在20-30℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，静置20-40分钟，采用500-800目滤布过滤，滤饼用15-25份水洗涤1-3次，在60-80℃干燥至恒重，得到改性玄武岩纤维。
4.如权利要求1或2所述的沥青增强剂，其特征在于：由改性蛇纹石和改性蛭石按质量比(1-3)：(1-3)混合而成。
5.如权利要求4所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性蛇纹石的制备方法如下：将失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到乙醇中搅拌混合均匀，加入蛇纹石粉，搅拌混合均匀，离心后取下层沉淀，干燥、研磨、过、筛，得到改性蛇纹石。
6.如权利要求5所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性蛇纹石的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将2-6份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到60-100份乙醇中，在40-50℃以100-300转/分搅拌8-12分钟，加入5-10份蛇纹石粉，在40-50℃以100-300转/分搅拌40-60分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，下层沉淀在60-80℃干燥至恒重，研磨，过200-500目筛，得到改性蛇纹石。
7.如权利要求4所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性蛭石的制备方法如下：
(1)将蛭石粉加入到水中，再加入硬脂酸钠，在搅拌混合均匀，离心后取下层沉淀干燥后得到预处理蛭石粉；
(2)将硼酸正丁酯和PEG-10000加入到乙醇中，以搅拌混合均匀，得到混合液，将乙酸和水混合，以搅拌混合均匀，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在搅拌混合均匀，加入预处理蛭石粉，继续搅拌混合均匀，得到混合物；
(3)将混合物干燥后在400-500℃保温1-3小时，得到固态物，将固态物研磨、过筛，得到改性蛭石。
8.如权利要求7所述的沥青增强剂，其特征在于，所述改性蛭石的制备方法如下：
(1)将蛭石粉5-10份加入到40-60份水中，再加入硬脂酸钠2-6份，在60-80℃以100-300转/分搅拌40-60分钟，以3000-5000转/分离心10-20分钟，下层沉淀在60-80℃干燥至恒重，得到预处理蛭石粉；
(2)将2-6份硼酸正丁酯和1-5份PEG10000加入到20-40份乙醇中，以100-300转/分搅拌20-30分钟，得到混合液，将2-4份乙酸和0.5-1份水混合，以100-300转/分搅拌8-12分钟，得到乙酸溶液，将乙酸溶液逐滴加入到混合液中，在75-85℃以100-300转/分搅拌60-90分钟，加入5-10份预处理蛭石粉，继续在75-85℃以100-300转/分搅拌90-180分钟，得到混合物；
(3)将混合物在90-100℃干燥2-6小时，再在400-500℃保温1-3小时，得到固态物，将固态物研磨，过200-500目筛，得到改性蛭石。
9.如权利要求1～8任一项所述的沥青增强剂在改性重交沥青中的应用。
10.如权利要求9所述的沥青增强剂在改性重交沥青中的应用，其特征在于：所述改性重交沥青，包括下述重量份的原料：基质沥青80-100份、SBS2-6份、如权利要求1～8所述的沥青增强剂2-10份、稳定剂1-3份；所述稳定剂为PEG400和/或二甘醇。
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