CN115010995B - 一种基于多巴胺的改性大修渣及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于多巴胺的改性大修渣及其制备方法和应用,属于固废物绿色资源化再利用技术领域。通过多巴胺的自聚反应在大修渣粉末表面粘附聚多巴胺包覆层,然后通过化学接枝法将具有疏水功能的官能团接枝于包覆层表面形成疏水保护层,得到的产品即为基于多巴胺的改性大修渣;其中,所述提供疏水功能官能团的物质为γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺。该产品作为改性剂应用于沥青路面,可达到提高改性沥青的粘弹性、抗形变能力的作用。
Description
技术领域
本发明属于固废物绿色资源化再利用技术领域,具体涉及一种基于多巴胺的改性大修渣及其制备方法和应用。
背景技术
铝电解生产行业在生产过程中无法避免的会产生含有大量氟离子化合物的固体废弃物——大修渣。近年来由于对环保的重视程度上升,大修渣被列为危险废弃物,因此过去老式的大修渣处理方法已经无法满足现代社会对大修渣的处理要求,而按照国家统一危废物处理标准处理,则成本会大大上升,为铝电解生产工业发展带来极大压力。因此铝电解生产工业急需一种低成本、高效的对大修渣的处理方法以缓解行业面临的压力。
将大修渣资源化再利用可以很好的降低大修渣的成本,但是目前相关的工艺较少,尤其是在湿法工艺类别中,在早期多为直接生成无机盐以达到令大修渣无害化以及进一步再利用的目的。然而此类方法得到的资源化大修渣为无机盐材料,氟化物中的氟元素以离子形式存在,易于水溶液侵蚀条件下快速溶出,稳定性不佳,导致该类材料很难得到更好的利用,无法满足当今社会对大修渣处理量的要求。
将大修渣资源化产品应用于沥青路面中是一个很好的途径,对沥青路面的建设会使用大量的沥青,同时沥青作为具有固液特性的粘合剂,可以很好的将大修渣与环境隔离。但早期的大修渣资源化方法主要是使用各种无机氟离子固化剂,例如氟化钙、氯化钙、氧化钙等钙剂,通过离子反应生成沉淀以固化游离的氟离子。此类方式得到的资源化大修渣在沥青的使用过程中具有以下几个问题:
(1)固化氟化物与沥青相容性差。沉降后的氟化物自身活性低,与沥青的相容性不足。该特性会导致其在沥青中团聚,在沥青道路实际使用过程中导致大修渣改性剂在沥青中快速离析。
(2)固化氟化物稳定性差,作为沥青改性剂改性性能不稳定。前述问题(1)中可知,大修渣改性沥青容易发生离析现象,早期大修渣改性工艺产品通过无机氟离子固化剂固化所得,在离析后暴露在环境中,会在短期内流失大量的氟离子。同时大修渣在沥青中分散并不均匀,无法保证其在沥青中作为力学结构点长期有效,为保证一定效果只能降低其在沥青中的使用量,无法满足每年大修渣产生量不断上升的现状。
(3)氟化物回收成本高。湿法处理的大修渣废液中氟离子含量无法直接达到国家废水排放标准,氟化物沉降后的废水仍需使用其它工艺进行除氟。同时,对使用药品的种类需求较多,所形成的废水在污染物基础上,还存在大量、多种除氟剂成分。
因此,需探究一种经济、简便的改性工艺,以解决资源化大修渣过程中废水以及产品化学活性低的问题,将改性大修渣作为工程材料改性剂用以提高建材的使用性能。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明提供一种基于多巴胺的改性大修渣及其制备方法和应用,通过加入多巴胺,成功将无机的大修渣表面转化为具有羟基及亚氨基的有机表面,同时借由这些活性基团将疏水基团接枝在大修渣粉末表面上,最终得到产物γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/多巴胺复合改性大修渣(KH570/D-OWRs)或十八烷基胺/多巴胺复合改性大修渣(ODA/D-OWRs)。该产品作为改性剂应用于沥青路面,可达到提高改性沥青的粘弹性、抗形变能力的作用。
为实现上述目的,本发明提出如下技术方案:
技术方案一:一种基于多巴胺的改性大修渣,通过多巴胺的自聚反应在大修渣粉末表面粘附聚多巴胺包覆层,然后通过化学接枝法将具有疏水功能的官能团接枝于包覆层表面形成疏水保护层,得到的产品即为基于多巴胺的改性大修渣;其中,所述疏水功能的官能团的物质为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺。
技术方案二:一种基于多巴胺的改性大修渣的制备方法,包括以下步骤:
1)将大修渣粉末溶于水中恒温搅拌,然后加入沉氟剂进行沉氟处理,得到沉氟大修渣溶液;所述恒温温度为50-55℃,搅拌时间为30min;
2)在沉氟大修渣溶液中添加缓冲剂,调整pH值,得到大修渣溶液;
3)在大修渣溶液中加入多巴胺,超声处理,搅拌,然后添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺,继续进行超声处理,二次搅拌,过滤,洗涤,干燥,重新研磨,得到基于多巴胺的改性大修渣。
进一步地,步骤1)中,所述大修渣粉末粒径为100-200目,所述沉氟剂为无水氯化钙。
所述沉氟处理是将大修渣中的可溶性氟化物沉降为不可溶性氟化物的沉氟方法,主要是使用可以与氟离子发生沉降反应的无机、有机物作为沉降剂,得到沉氟大修渣应具有较为稳定、坚硬的性质;沉降剂可选无水氯化钙,保证沉氟后溶液中总体pH值在目标8~9范围附近,Ca2+及废水中的其他金属离子与多巴胺进行的螯合反应,加速多巴胺的聚合速率。
进一步地,步骤1)中,所述大修渣粉末与水的固液比为1g:(4-8)mL。
进一步地,步骤2)中,所述沉氟大修渣溶液与缓冲剂的固液比为100mL:0.121g,所述pH调整至8-9。
进一步地,步骤3)中,所述大修渣溶液与多巴胺的固液比为100mL:(2-6)g;所述大修渣溶液与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺的固液比为100mL:(1-2)g。
进一步地,步骤3)中,所述超声处理时间为15-25min;所述搅拌参数为:温度35-55℃,搅拌速率350-450rpm,时间2-3h;所述二次搅拌参数为:温度35-55℃,搅拌速率350-450rpm,时间12-15h。
本发明反应原理:
基于氟离子自身性质使用钙剂或其他金属离子与之发生反应形成硬质沉淀,之后通过多巴胺的自聚合反应在大修渣粉末表面黏附多巴胺包裹层,这个过程中由于已有氟化物沉淀粉末也会被包裹,导致溶液中直接接触溶液的沉降物变少,促进溶液中的氟离子继续沉降。最后通过多巴胺包裹大修渣表面的大量羟基与改性剂的氨基发生迈克尔加成和席夫碱反应,将亲油疏水基团接枝于大修渣粉末表面。
本发明采用多巴胺作为包覆层保护大修渣的内核,保证大修渣在使用过程中不会直接与环境接触。多巴胺包覆层作为有机聚合物,具有很好的稳定性、包覆性。在改性过程中可以以大修渣粉末为核形成核壳结构,同时还使用化学接枝法在多巴胺包裹层外接枝疏水基团,进一步形成疏水保护层,既保留了大修渣作为无机盐所具有的优秀力学性能,又大大提升了资源化大修渣的长期稳定性。
本发明利用多巴胺自聚合反应,在沉降过程中包裹已沉降的氟化物,改变沉降反应过程中沉淀在溶液中的数量,促进溶液中的游离氟离子进一步沉降。离子沉降反应作为可逆反应,最终溶液里氟离子浓度受反应环境下溶度积控制,在大修渣改性工艺中,多巴胺自聚合形成包覆层包裹溶液中的固体粉末,隔绝其与溶液的接触,成功减少沉淀在溶液中的数量,从而令溶液中的氟离子进一步与钙离子沉淀,突破了常规工艺中无机钙剂直接沉降氟离子的能力极限,令本发明工艺产生的废水中氟离子含量可以达到直接排放的浓度,大大降低了生产成本。
技术方案三:一种改性沥青,利用所述的基于多巴胺的改性大修渣与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共同对沥青进行改性,得到改性沥青。将改性大修渣掺入沥青中时,保持150-200℃恒温,在350-450rpm转速下分散改性大修渣,使大修渣粉末均匀分散在沥青中。
进一步地,所述改性大修渣掺入量为沥青总质量的1.0-2.0%,所述SBS掺入量为沥青总质量的5%。
本发明在大修渣表面进行化学接枝,使其适用于沥青中作为改性剂。沥青与无机盐粉末的相容性差,无机盐粉末中的金属阳离子会降低沥青的使用寿命。因此选择在多巴胺包裹层上进行疏水基团的接枝,改善大修渣与沥青的相容性。这个步骤在起到防止沥青直接与大修渣粉末接触导致其金属阳离子溢出损害沥青使用寿命的同时,使整体为油性物质的沥青更好的包覆大修渣,进一步加强资源化大修渣的稳定性。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明反应过程中加入多巴胺,于大修渣粉末表面粘附,迅速沉积、聚集在其表面而形成聚多巴胺包覆层,该包覆层稳定性持久,能够作为纽带增加无机的大修渣粉末与沥青的结合力;沉积的聚多巴胺层还具有羟基、亚胺基等官能团,为进一步功能化提供大量的活性基团,易与十八烷基胺和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的胺基发生席夫碱等反应,进一步促进疏水官能团高效接枝于大修渣粉末表面。
2、本发明很好的改善了大修渣粉末作为无机材料与沥青的低相容性,帮助大修渣粉末更好更均匀的分散在沥青中,从而提供立体的力学支撑,加强沥青的弹性。同时大修渣粉末二次改性得到的疏水官能团可以提高沥青的疏水性能,以提升沥青的抗水损能力,保证氟化物沉淀不会与环境直接接触,从而导致氟化物电离生成氟离子流入环境中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明应用实施例4和对比例1的大修渣/SBS复合改性沥青复数剪切模量G*(10Hz)随温度的变化对比图;
图2为本发明应用实施例5和对比例2的大修渣/SBS复合改性沥青复数剪切模量G*(10Hz)随温度的变化对比图;
图3为本发明应用实施例6和对比例3的大修渣/SBS复合改性沥青复数剪切模量G*(10Hz)随温度的变化对比图;
图4为多巴胺加入量对大修渣中氟离子浓度的影响;
图5为大修渣改性前后毒性浸泡实验。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明所用多巴胺、十八烷基胺、无水乙醇、三羟甲基氨基甲烷Tris、HCl均购自国内外化工原料公司,可直接使用。
试验过程中各批次大修渣中氟离子浓度不同,需对处理样品进行测试得出沉氟理论量。本发明所用大修渣通过标准浸泡流程测试在固液比为10g:100mL条件下,浸出溶液中氟离子浓度为2523.75mg/L。通过摩尔数计算理论无水氯化钙加入量为7.38g/L,工艺流程中无水氯化钙实际加入量为理论值的5-7.5倍,即36.9-55.38g/L。
Tris-HCl缓冲液的制备:将0.6057g的Tris(三羟甲基氨基甲烷)溶于100mL水中,用1mol HCl溶液滴定至目标pH值即可。
实施例1
1)称取5g筛至100目的大修渣粉末于20mL水溶液中,在50℃恒温加热磁力搅拌器中溶出30min,将总量为36.9g/L的无水氯化钙分两次加入,每次加入无水氯化钙后沉氟10min,得到沉氟大修渣溶液;
2)按照固液比100mL:0.121g的比例将沉氟大修渣溶液与缓冲剂Tris混合,使用HCl将溶液pH值调节至8.4,得到大修渣溶液;
3)按照固液比50mL:1g的比例将大修渣溶液与多巴胺混合,于超声细胞破碎仪中超声15min,超声温度通过暂停超声或物理散热方式控制在60℃以下,完成后在35℃下以350rpm的转速搅拌2h;
按照大修渣溶液与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺固液比100mL:1g的比例继续添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺(即同时进行两组实验,一组添加的是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,一组添加的是十八烷基胺),于超声细胞破碎仪中超声15min,超声温度通过暂停超声或物理散热方式控制在60℃以下,完成后在35℃下以350rpm的转速搅拌12h;
将得到的产物过滤,使用无水乙醇和水反复洗涤3次,在60℃烘箱中干燥12h,得到的产物重新研磨至100目,即得到目标产物γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/多巴胺复合改性大修渣(KH570/D-OWRs)和十八烷基胺/多巴胺复合改性大修渣(ODA/D-OWRs)。
实施例2
1)称取5g筛至150目的大修渣粉末于30mL水溶液中,在55℃恒温加热磁力搅拌器中溶出30min,将总量为55.38g/L的无水氯化钙分两次加入,每次加入无水氯化钙后沉氟10min,得到沉氟大修渣溶液;
2)按照固液比100mL:0.121g的比例将沉氟大修渣溶液与缓冲剂Tris混合,使用HCl将溶液pH值调节至8.6,得到大修渣溶液;
3)按照固液比100mL:4g的比例将大修渣溶液与多巴胺混合,于超声细胞破碎仪中超声20min,超声温度通过暂停超声或物理散热方式控制在60℃以下,完成后在45℃下以350rpm的转速搅拌2.5h;
按照大修渣溶液与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺固液比100mL:1.5g的比例继续添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺(即同时进行两组实验,一组添加的是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,一组添加的是十八烷基胺),于超声细胞破碎仪中超声20min,超声温度通过暂停超声或物理散热方式控制在60℃以下,完成后在45℃下以400rpm的转速搅拌15h;
将得到的产物过滤,使用无水乙醇和水反复洗涤3次,在60℃烘箱中干燥12h,得到产物重新研磨至150目,即得到目标产物γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/多巴胺复合改性大修渣(KH570/D-OWRs)或十八烷基胺/多巴胺复合改性大修渣(ODA/D-OWRs)。
实施例3
1)称取5g筛至200目的大修渣粉末于40mL水溶液中,在55℃恒温加热磁力搅拌器中溶出30min,将总量为36.9g/L的无水氯化钙分两次加入,每次加入无水氯化钙后沉氟10min,得到沉氟大修渣溶液;
2)按照固液比100mL:0.121g的比例将沉氟大修渣溶液与缓冲剂Tris混合,使用HCl将溶液pH值调节至8.8,得到大修渣溶液;
3)按照固液比100mL:6g的比例将大修渣溶液与多巴胺混合,于超声细胞破碎仪中超声25min,超声温度通过暂停超声或物理散热方式控制在60℃以下,完成后在55℃下以450rpm的转速搅拌3h;
按照大修渣溶液与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺固液比100mL:2g的比例继续添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺(即同时进行两组实验,一组添加的是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,一组添加的是十八烷基胺),于超声细胞破碎仪中超声25min,超声温度通过暂停超声或物理散热方式控制在60℃以下,完成后在55℃下以450rpm的转速搅拌15h;
将得到的产物过滤,使用无水乙醇和水反复洗涤3次,在60℃烘箱中干燥12h,得到产物重新研磨至200目,即得到目标产物γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/多巴胺复合改性大修渣(KH570/D-OWRs)或十八烷基胺/多巴胺复合改性大修渣(ODA/D-OWRs)。
应用实施例4
称取150g的SK-70A沥青在135℃烘箱中烘干2h以除去多余的水分,将实施例1得到的KH570/D-OWRs和ODA/D-OWRs分别与SBS共同加入沥青中,保持150℃恒温,在5000rpm高速剪切机下剪切2h,并在400rpm高速剪切机下分散2h,即得到KH570/D-OWRs/SBS和ODA/D-OWRs/SBS复合改性的沥青;KH570/D-OWRs和ODA/D-OWRs掺入量分别为沥青总质量的1%,SBS掺入量为沥青总质量的5%。
应用实施例5
称取150g的SK-70A沥青在135℃烘箱中烘干2h以除去多余的水分,将实施例2得到的KH570/D-OWRs和ODA/D-OWRs分别与SBS加入沥青中,保持160℃恒温,在5000rpm高速剪切机下剪切2h,并在400rpm高速剪切机下分散2h,即得到KH570/D-OWRs/SBS和ODA/D-OWRs/SBS复合改性的沥青;KH570/D-OWRs和ODA/D-OWRs掺入量分别为沥青总质量的1.5%,SBS掺入量为沥青总质量的5%。
应用实施例6
称取150g的SK-70A沥青在135℃烘箱中烘干2h以除去多余的水分,将实施例3得到的KH570/D-OWRs和ODA/D-OWRs分别与SBS加入沥青中,保持175℃恒温,在5000rpm高速剪切机下剪切2h,并在400rpm高速剪切机下分散2h,即得到KH570/D-OWRs/SBS和ODA/D-OWRs/SBS复合改性的沥青;KH570/D-OWRs和ODA/D-OWRs掺入量分别为沥青总质量的2.0%,SBS掺入量为沥青总质量的5%。
对比例1
同应用实施例4,区别在于,将实施例1中的KH570/D-OWRs或ODA/D-OWRs替换成仅沉氟处理的OWRs,得到OWRs/SBS复合改性沥青。
对比例2
同应用实施例5,区别在于,将实施例2中的KH570/D-OWRs或ODA/D-OWRs替换成仅沉氟处理的OWRs,得到OWRs/SBS复合改性沥青。
对比例3
同应用实施例6,区别在于,将实施例3中的KH570/D-OWRs或ODA/D-OWRs替换成仅沉氟处理的OWRs,得到OWRs/SBS复合改性沥青。
试验例1
将应用实施例4-6、对比例1-3以及对照组(只添加SBS的改性沥青,SBS掺入量为沥青总质量的5%)进行DSR测试,具体是将1.0g沥青浇注在直径为25mm的试验板中心,移动试验板将挤压两个试验板间的沥青,加热试件修整器,修正周边多余的沥青,然后调整间隙到1mm的试验间隙。温度平衡时,设备将自动以10rad/s的频率和选择的应力目标值进行试验,记录和计算均由数据采集系统完成(需要说明,附图1-3中的KH570-D-OWRs/SBS即为实施例中的KH570/D-OWRs/SBS,ODA-D-OWRs/SBS即为实施例中的ODA/D-OWRs/SBS)。
图1是应用实施例4、对比例1所得产物的测试的储能模量对比图。从图1可知,两种改性沥青的复数剪切模量G*在相同温度时,应用实施例4中KH570/D-OWRs/SBS或ODA/D-OWRs/SBS改性沥青的复数剪切模量G*均大于对比例1中OWRs/SBS改性沥青的复数剪切模量G*,证明经过多巴胺和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基氨改性过后的大修渣,在加入到沥青中后,会使得沥青变硬,从而提高了其抵抗形变的能力。
图2是应用实施例5、对比例2所得产物的测试的储能模量对比图。从图2可知,两种改性沥青的储能G'在相同温度时,KH570/D-OWRs/SBS或ODA/D-OWRs/SBS改性沥青的储能模量G'均大于OWRs/SBS改性沥青的储能模量G',说明KH570/D-OWRs或ODA/D-OWRs改性沥青的弹性性能增强。
图3是应用实施例6、对比例3所得产物的测试的储能模量对比图。从图3可知,两种改性沥青在相同温度时,KH570/D-OWRs/SBS或ODA/D-OWRs/SBS改性沥青的损失模量G”均大于OWRs/SBS改性沥青的损失模量G”,说明KH570/D-OWRs或ODA/D-OWRs改性沥青的粘性增强。
由图1-3可知,KH570/D-OWRs/SBS或ODA/D-OWRs/SBS改性沥青的复数剪切模量G*、储能模量G'和损失模量G”均大于OWRs/SBS改性沥青。这说明在粘性得到提高的同时,弹性也得到了一定的提高。证明经过改性后的大修渣粉末加入沥青后能有效提高沥青的粘弹性能及抗形变能力。
试验例2
探讨多巴胺加入量对大修渣中氟离子浓度的影响,方法同实施例3,区别在于,多巴胺加入量分别为0g、0.25g、0.5g、0.75g、1.0g、1.25g,结果如图4所示。
从图4中可以看出,随着多巴胺加入量的增加,氟离子浓度逐渐降低,加入量为1.5g时氟离子浓度达到最低,但是当加入量为1.0g时氟离子浓度下降速率有所减缓。
试验例3
将实施例3得到的KH570/D-OWRs复合改性大修渣与改性前的大修渣进行毒性浸泡实验,结果如图5所示。
从图5中可以看出,改性大修渣在长时间毒性浸泡实验中表现出明显的氟化物封存能力,虽然在前期会出现一定的浸出情况,但是可以看到平稳后的氟离子浓度具有很好的稳定性,50多天的浸泡过程中氟离子浓度几乎不变。
将实施例3得到的改性大修渣作为改性剂加入沥青之后,沥青自身会形成改性剂表面的保护层,改性后的改性剂在沥青中分布均匀,表界面力强,沥青会均匀且严密的包覆改性剂表面,因此在实际使用过程中会表现出更好的保护效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于多巴胺的改性大修渣,其特征在于,通过多巴胺的自聚反应在大修渣粉末表面粘附聚多巴胺包覆层,然后通过化学接枝法将具有疏水功能的官能团接枝于包覆层表面形成疏水保护层,得到的产品即为基于多巴胺的改性大修渣;其中,所述的疏水功能的官能团的物质为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺;
所述基于多巴胺的改性大修渣的制备方法,包括以下步骤:
1)将大修渣粉末溶于水中恒温搅拌,然后加入沉氟剂进行沉氟处理,得到沉氟大修渣溶液;
2)在沉氟大修渣溶液中添加缓冲剂,调整pH,得到大修渣溶液;
3)在大修渣溶液中加入多巴胺,超声处理,搅拌,然后添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺,继续进行超声处理,二次搅拌,过滤,洗涤,干燥,重新研磨,得到基于多巴胺的改性大修渣。
2.一种如权利要求1所述的基于多巴胺的改性大修渣的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将大修渣粉末溶于水中恒温搅拌,然后加入沉氟剂进行沉氟处理,得到沉氟大修渣溶液;
2)在沉氟大修渣溶液中添加缓冲剂,调整pH,得到大修渣溶液;
3)在大修渣溶液中加入多巴胺,超声处理,搅拌,然后添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺,继续进行超声处理,二次搅拌,过滤,洗涤,干燥,重新研磨,得到基于多巴胺的改性大修渣。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述大修渣粉末粒径为100-200目,所述沉氟剂为无水氯化钙。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述大修渣粉末与水的固液比为1g:(4-8)mL。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述沉氟大修渣溶液与缓冲剂的固液比为100mL:0.121g,所述pH调整至8-9。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述大修渣溶液与多巴胺的固液比为100mL:(2-6)g;所述大修渣溶液与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十八烷基胺的固液比为100mL:(1-2)g。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述超声处理时间为15-25min;所述搅拌参数为:温度35-55℃,搅拌速率350-450rpm,时间2-3h;所述二次搅拌参数为:温度35-55℃,搅拌速率350-450rpm,时间12-15h。
8.一种改性沥青,其特征在于,利用权利要求1所述的基于多巴胺的改性大修渣与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物共同对沥青进行改性,得到改性沥青。
9.根据权利要求8所述的改性沥青,其特征在于,所述改性大修渣掺入量为沥青总质量的1.0-2.0%。
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