本发明专利技术属于改性沥青技术领域，具体来说涉及到一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法。所述的含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：作为基质的沥青，92‑98份、作为改性剂的星型SBS，1‑6份、稳定剂0.01‑0.1份和作为添加剂的石墨烯‑芳烃油复合添加剂，0.5‑2.0份。与现有技术相比，本发明专利技术所述的含有石墨烯的SBS改性沥青充分发挥石墨烯的优势，与SBS改性剂和沥青相容性好，具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和抗老化性，制备工艺简单，条件缓和，绿色环保，成本低。
A kind of SBS modified asphalt containing graphene and its preparation method
The invention belongs to the technical field of modified asphalt, in particular to a SBS modified asphalt containing graphene and a preparation method thereof. The SBS modified asphalt containing graphene is composed of the following components: asphalt as matrix, 92 98 phr, star SBS as modifier, 1 6 phr, stabilizer 0.01 0.1 phr and graphene aromatic oil composite additive 0.5 2.0 phr. Compared with the prior art, the SBS modified asphalt containing graphene has the advantages of fully utilizing graphene, good compatibility with SBS modifier and asphalt, good high temperature stability, low temperature cracking resistance and aging resistance, simple preparation process, mild conditions, green environmental protection and low cost.
【技术实现步骤摘要】
一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法
本专利技术涉及一种改性沥青，具体涉及一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法。
技术介绍
沥青作为路面材料容易产生如车辙、开裂和老化等缺陷，限制了其在道路建设中的广泛应用。对沥青进行改性可显著提高路面的使用性能，在众多改性沥青中SBS(聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)改性沥青由于同时具有高温稳定性和低温抗裂性，已经逐渐成为最常用的改性沥青品种。然而，由于SBS在沥青材料中的分散粒径偏大，而且分散不够均匀，导致SBS改性沥青路面在较长时间使用后，经受行车荷载和自然因素的多重作用，出现不同程度的路面破坏。近年来，通过在SBS改性沥青中加入其他纳米材料促使SBS与沥青分子间相互交联，以提高沥青路面抗高温车辙和抗低温开裂等性能的研究被广泛报道。石墨烯是由碳原子紧密堆积成的二维蜂巢六角结构，并且各个碳原子均为SP2杂化，碳原子之间连接柔韧性好，当受到外力时，碳原子面变形弯曲，但碳原子的位置不会发生重新排列，这就保持了其结构的稳定性。由于石墨烯的这种晶格使其具有良好的柔韧性和附着力等性能。石墨烯中每个碳原子与其它3个相邻的碳原子形成共价键，剩余1个p轨道电子形成π键，π电子可以自由移动，是一种典型的二维材料，这些性质使得其与SBS以及沥青的相容性比其他无机纳米材料更好，这种可以提供大量电子的独特结构也将成为沥青和SBS之间潜在的桥梁，使得SBS改性剂在沥青中更好的分散。在SBS改性沥青中添加石墨烯后，SBS改性沥青的高、低温性能均得到有效的改善，石墨烯与SBS通过协同作用达到了提高沥青性能的作用。同时石墨烯具有凹凸褶皱、锯齿状的微观形貌特征，有利于其与石子等道路材料的接触及有效粘合，从而提高沥青路面的耐磨性和防滑性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法，利用石墨烯材料特殊的结构和独特的性质，掺入SBS改性沥青中，与SBS改性剂协同作用，提高SBS在沥青中的分散性，改善沥青的高温抗车辙性和低温开裂性，提高沥青路面的耐磨性和防滑性。为了实现上述的专利技术目的，本专利技术的技术方案为：一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：作为基质的沥青，92-98份、作为改性剂的星型SBS，1-6份、硫磺稳定剂0.01-0.1份和作为添加剂的石墨烯-芳烃油复合添加剂，0.5-2.0份。其中，基质沥青为道路石油沥青；星型SBS改性剂为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，分子量为25-30万，苯乙烯质量含量为30-33％；石墨烯-芳烃油复合添加剂为石墨经微机械剥离法得到，其中所含石墨烯为单层石墨烯、少层石墨烯或多层石墨烯中的一种或几种，石墨烯质量含量为0.5-10％；稳定剂为硫磺。所述含有石墨烯的SBS改性沥青的制备步骤如下：a.按配方质量份数称取基质沥青、星型SBS改性剂、石墨烯-芳烃油复合添加剂、稳定剂。b.将基质沥青加热到180℃，加入SBS改性剂，然后再加入石墨烯-芳烃油复合添加剂，剪切30-45min，加入硫磺稳定剂，在180℃条件下搅拌1h，得到含有石墨烯的SBS改性沥青。本专利技术的技术方案优点为：(1)SBS改性沥青加入石墨烯后，石墨烯与SBS通过“＝”进行分子间结合，使得SBS的网格状分布覆盖一层石墨烯膜，增强SBS在沥青中的分散，提高网格的稳定性和降低有机油分的挥发，减少有害成分(如水份等)的穿透机会。在沥青指标上表现为针入度、延度和软化点都有明显改善，提高比例分别为19％，37％，16％。(2)石墨烯具有凹凸褶皱、锯齿状的微观形貌特征，比表面积复合后达到1200m2/g，增强其与石子等道路材料的接触及有效粘合，从而提高沥青路面的耐磨性和防滑性。(3)含有石墨烯的SBS改性沥青中石墨烯的加入量小，成本低，道路沥青性能提高，道路维修养护成本降低，长期经济性好。(4)制备工艺简单，条件缓和，绿色环保。具体实施方式下面结合具体的实例，对本专利技术进一步的理解，但具体实例并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.01份，其中含有芳烃油100份，石墨烯1份，石墨烯为少层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程：按配方质量份数称取基质沥青、星型SBS改性剂、石墨烯-芳烃油复合添加剂、稳定剂；将基质沥青加热到180℃，加入SBS改性剂，然后再加入石墨烯-芳烃油复合添加剂，剪切30-45min，加入硫磺稳定剂，在180℃条件下搅拌1h，得到含有石墨烯的SBS改性沥青。实施例2本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.02份，其中含有芳烃油100份，石墨烯2份，石墨烯为少层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程同实施例1。实施例3本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.03份，其中含有芳烃油100份，石墨烯3份，石墨烯为少层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程同实施例1。实施例4本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.04份，其中含有芳烃油100份，石墨烯4份，石墨烯为少层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程同实施例1。实施例5本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.05份，其中含有芳烃油100份，石墨烯5份，石墨烯为少层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程同实施例1。实施例6本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.06份，其中含有芳烃油100份，石墨烯6份，石墨烯为少层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程同实施例1。实施例7本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.05份，其中含有芳烃油100份，石墨烯5份，石墨烯为单层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程同实施例1。实施例8本实施例所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青由以下质量份的组分构成：滨州AH-70沥青作为基质沥青，95份；星型SBS4303改性剂，分子量30万，4份；石墨烯-芳烃油复合添加剂，1.05份，其中含有芳烃油100份，石墨烯5份，石墨烯为多层石墨烯，稳定剂硫磺0.06份。制备过程同实施例1。对比例本对比例所述的一种SBS改性沥青由以下原本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法，其特征在于由以下质量份的组分构成：作为基质的沥青，92‑98份、作为改性剂的星型SBS，1‑6份、稳定剂0.01‑0.1份和作为添加剂的石墨烯‑芳烃油复合添加剂，0.5‑2.0份。
【技术特征摘要】
1.一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法，其特征在于由以下质量份的组分构成：作为基质的沥青，92-98份、作为改性剂的星型SBS，1-6份、稳定剂0.01-0.1份和作为添加剂的石墨烯-芳烃油复合添加剂，0.5-2.0份。2.根据权利要求1所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法，其特征在于：所述的基质沥青为道路石油沥青。3.根据权利要求1所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法，其特征在于：所述星型SBS改性剂为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，分子量为25-30万，苯乙烯质量含量为30-33％。4.根据权利要求1所述的一种含有石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法，其特征在于：所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：田幼华，孙彬，侯胜华，
申请(专利权)人：燕园众欣纳米科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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