【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于沥青路面材料，具体涉及一种多功能沥青改性剂及其制备方法。
技术介绍
1、沥青铺面作为公路、城市道路以及机场跑道的重要铺面类型，但其在施工过程及服役过程，尤其是高温施工期间，会产生大量复杂的沥青烟气，其中不仅含有污染空气的氮氧化物、硫氧化物等有毒气体，而且还有对人体有毒的苯比芘、苯并蒽、咔唑等，对作业人员和路域环境、生物等危害较大。在服役期间，由于夏季高温的影响，沥青路面也会释放一些有害物。除此之外，当沥青用于铺设隧道时，内部空间相对封闭，一旦发生火灾，火势极难控制，容易造成人员伤亡和经济损失。同时，路域环境内伴随着大量的交通车辆，车辆排放的尾气尤其是其中的nox，hc和co等气体也会造成一定的空气污染，致使路域环境变差。
2、为给道路现场作业人员及乘车人员带来一个健康的路域环境，减少其职业健康危害，有必要对沥青路面中的沥青烟污染物产生情况进行分析，并根据其产生规律以及组成成分采取相应的道路用抑烟等技术手段。
3、目前现有材料采用的抑烟净味沥青改性剂分为聚合物类的净味改性剂和无机粉末类改性剂，聚合物类的净味改性剂大多为sbs、sbr等，成本较高，不仅抑烟净味率低，还容易使沥青发生老化，且环保性很难得到满足；绝大多数无机粉末类改性剂由于其原材料亲水疏油、高极性与表面能较高等问题，导致与沥青的相容性和分散性较差。除此之外，当前相关研究仅针对施工期的有害物治理，而对服役期沥青路面释放的有害物以及尾气的污染治理寥寥无几。
技术实现思路
1、本专利技术的目
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术公开了一种多功能沥青改性剂，以质量份数计，包括以下原料：表面改性的气凝胶粉体12～25份、表面改性的电气石粉40～60份、多基多孔聚合物粉10～16份、沸石粉20～35份。
4、进一步，表面改性的气凝胶粉体为白色疏水sio2气凝胶粉末，其孔径为20～40nm，比表面积为200-1000m2/g；
5、表面改性的电气石粉为灰色镁电气石粉，其粒径为6.5～10μm，密度为2.9-3.29g/cm3；
6、多基多孔聚合物粉为灰色粉末，其最佳硅铝比为4:1；
7、沸石粉为白色斜发沸石粉，其孔径为0.3～1nm。
8、进一步，多基多孔聚合物粉由飞灰、偏高岭土、氢氧化钠、硅酸钠、碱激发剂和蒸馏水碱激发反应合成。
9、本专利技术公开了一种多功能沥青改性剂的制备方法，包括以下过程：
10、制备表面改性的气凝胶粉体：
11、将硅烷偶联剂和无水乙醇混合搅拌至充分溶解，调节ph至酸性，加入sio2气凝胶粉末，得到混合溶液；
12、将混合溶液加热搅拌，后进行超声分散，冷却过滤；
13、将过滤后的固体混合物用去离子水洗涤后，真空干燥，得到表面改性的气凝胶粉体；
14、制备表面改性的电气石粉：
15、将硅烷偶联剂和无水乙醇混合搅拌至充分溶解，加入电气石粉末，搅拌使其充分混合，得到悬浊液；
16、将悬浊液进行球磨，将球墨后的溶液干燥分散，得到表面改性的电气石粉；
17、制备多基多孔聚合物粉；
18、取12～25份表面改性的气凝胶粉体、40～60份表面改性的电气石粉、10～16份多基多孔聚合物粉和沸石粉20～35份，加入去离子水中，混合搅拌，进行超声分散，烘干至恒重后取出过筛，得到多功能改性剂。
19、进一步，制备表面改性的气凝胶粉体过程中，所述硅烷偶联剂与无水乙醇的比例为1:1.8～1:2，所述ph值为5.5-5.8；
20、制备表面改性的电气石粉过程中，所述无水乙醇与硅烷偶联剂的比例为5.5：1～5.8：1。
21、进一步，制备表面改性的气凝胶粉体过程中，所述将混合溶液加热搅拌，后进行超声分散，具体参数为：
22、加热温度为100℃～120℃，搅拌速率为1000～1500r/min，搅拌时间为2h；
23、超声分散速率为50hz，分散时间为1h。
24、进一步，制备表面改性的气凝胶粉体过程中，所述真空干燥的温度为100～120℃，干燥时间为4～5h。
25、进一步，球磨时，转速为200～300rpm，时间为1.5h～2h；
26、所述悬浊液的浓度为0.5g/ml。
27、进一步，制备多功能改性剂中，所述超声波分散速率为50hz，分散时间为1.5h；
28、所述烘干温度为50℃～80℃。
29、进一步，多基多孔聚合物粉的制备具体为：
30、将飞灰、偏高岭土、氢氧化钠、硅酸钠、碱激发剂和蒸馏水混合，通过碱激发反应合成多基多孔聚合物粉。
31、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
32、本专利技术公开了一种多功能沥青改性剂，包括以下原料：表面改性的气凝胶粉体12～25份、表面改性的电气石粉40～60份、多基多孔聚合物粉10～16份、沸石粉20-35份；
33、表面改性的电气石粉可以降低拌合温度，还原污染物，起到降温净味作用；沸石粉具有吸附作用，可以吸附沥青烟中的固体小颗粒等污染物，起到抑烟效果；表面改性的气凝胶粉体与多基多孔聚合物协同作用，起到隔热的作用。
34、本专利技术具有明显的抑烟净味功能，可以有效减少沥青混合料拌和过程中沥青烟气的释放量以及降低拌合温度，节省能源。
35、本专利技术在可起到隔热作用，夏季炎热天气中，可有效降低沥青路面温度，减少大温差地区产生的温度型病害。
36、本专利技术制备的多功能改性剂，环保经济，拥有良好的分散性、吸附效果以及力学强度和热稳定性，延缓了外界的环境温度对沥青路面的影响。
37、本专利技术还公开了所述多功能沥青改性剂的制备方法，所述的制备方法可以使不同粒径与性质的粉体混合更加均匀，起到更好的协同作用；可以使电气石及sio2气凝胶在沥青中更好地分散性提高，提高其与沥青的相容性。该工艺简单，易操作，易推广。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多功能沥青改性剂，其特征在于，以质量份数计，包括以下原料：表面改性的气凝胶粉体12～25份、表面改性的电气石粉40～60份、多基多孔聚合物粉10～16份、沸石粉20～35份。
2.根据权利要求1所述的一种多功能沥青改性剂，其特征在于，表面改性的气凝胶粉体为白色疏水SiO2气凝胶粉末，其孔径为20～40nm，比表面积为200-1000m2/g；
3.根据权利要求1所述的一种多功能沥青改性剂，其特征在于，多基多孔聚合物粉由飞灰、偏高岭土、氢氧化钠、硅酸钠、碱激发剂和蒸馏水碱激发反应合成。
4.一种多功能沥青改性剂的制备方法，其特征在于，包括以下过程：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，制备表面改性的气凝胶粉体过程中，所述硅烷偶联剂与无水乙醇的比例为1:1.8～1:2，所述pH值为5.5-5.8；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，制备表面改性的气凝胶粉体过程中，所述将混合溶液加热搅拌，后进行超声分散，具体参数为：
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，制备表面改性的气凝胶粉
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，球磨时，转速为200～300rpm，时间为1.5h～2h；
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，制备多功能改性剂中，所述超声波分散速率为50HZ，分散时间为1.5h；
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，多基多孔聚合物粉的制备具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种多功能沥青改性剂，其特征在于，以质量份数计，包括以下原料：表面改性的气凝胶粉体12～25份、表面改性的电气石粉40～60份、多基多孔聚合物粉10～16份、沸石粉20～35份。
2.根据权利要求1所述的一种多功能沥青改性剂，其特征在于，表面改性的气凝胶粉体为白色疏水sio2气凝胶粉末，其孔径为20～40nm，比表面积为200-1000m2/g；
3.根据权利要求1所述的一种多功能沥青改性剂，其特征在于，多基多孔聚合物粉由飞灰、偏高岭土、氢氧化钠、硅酸钠、碱激发剂和蒸馏水碱激发反应合成。
4.一种多功能沥青改性剂的制备方法，其特征在于，包括以下过程：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，制备表面改性的气凝胶粉体过程中，所述硅烷偶联剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪小平，张雪君，付建伟，周英菊，邹浚，顾荣华，杨兵，曾明刚，陈雪锋，税明洪，林永贵，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。