System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种碳氢基石墨烯改性沥青及制备方法技术_技高网

一种碳氢基石墨烯改性沥青及制备方法技术

技术编号:44498170 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-04 18:06
本发明专利技术涉及一种碳氢基石墨烯改性沥青及制备方法,按质量百分比计,由98.0%~99.9%的基质沥青和0.1%~2.0%的改性剂组成,改性剂是以石化炼油副产物重芳烃为原料制备的碳氢基石墨烯。本发明专利技术以石化炼油副产物重芳烃为原料制备的碳氢基石墨烯作为改性剂,可以有效提高沥青的软化点和粘度,改善沥青的高温性能,且大幅度提升石化副产品的经济价值;本发明专利技术制备工艺简单,易实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及沥青,具体涉及一种碳氢基石墨烯改性沥青及制备方法


技术介绍

1、交通基础设施作为现代基础设施体系的重要组成,其建设质量直接关系到国家的整体经济发展。沥青路面因行车舒适性好、施工后开放交通快、养护维修方便等诸多优点在公路建设领域占据重要地位。

2、然而,传统石油沥青高温易流淌、低温易开裂,且易老化,导致沥青路面易产生裂缝、松散、坑槽等病害,严重影响道路通行安全,缩短其服役寿命,尤其是气候变暖导致全球温度上升,对沥青路面的高温性能提出了更高的要求,特别是常年处于高温和夏季持续高温的地区。沥青路面频繁维修,造成直接或间接的经济损失。因此,现有沥青路面材料的性能亟待进一步提升以满足日益严酷的服役环境应用需求。

3、目前sbs改性沥青与橡胶粉改性沥青作为聚合物改性沥青的典型代表,已被广泛应用于高等级沥青路面建设并取得了良好的效果。但sbs改性沥青成本高,橡胶粉与沥青相容性差且产生大量烟气。纳米材料为沥青改性提供了一种新思路,石墨烯作为一种纳米材料,成为提高沥青材料性能、抑制沥青烟气的重要技术手段。

4、中国专利cn115093713a“一种石墨烯改性沥青及其制备方法”,采用石墨烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯以及橡胶等作为改性剂制备改性沥青,提高沥青的耐老化性能、抗疲劳性能和疏水性能,但该材料体系中用料较为复杂,改性剂用量较多,导致材料体系的成本过高,且很容易出现材料不相容而导致离析的现象。中国专利cn112480695a“一种石墨烯改性沥青的制备方法及其产品”,采用聚乙二醇/二氧化钛/聚氨酯改性石墨烯复合材料作为改性剂,利用聚氨酯对石墨烯进行改性,提高其在沥青中的分散性,结合聚乙二醇和二氧化钛,改善沥青的热稳定性;然而,该材料体系与制备工艺复杂,不易实施。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足,提供一种碳氢基石墨烯改性沥青及制备方法,解决现有技术中沥青改性的成本高或工艺复杂的技术问题。

2、为达到上述技术目的,本专利技术提供的技术方案是:

3、第一方面,本专利技术提供一种碳氢基石墨烯改性沥青,按质量百分比计,由98.0%~99.9%的基质沥青和0.1%~2.0%的改性剂组成,改性剂是以石化炼油副产物重芳烃为原料制备的碳氢基石墨烯。

4、第二方面,本专利技术提供一种碳氢基石墨烯改性沥青的制备方法,包括如下步骤:(1)将改性剂与加热至流动态的基质沥青预混合,得到预混料;(2)将预混料进行剪切和保温发育,得到碳氢基石墨烯改性沥青。

5、与现有技术相比,本专利技术的有益效果包括:

6、本专利技术以石化炼油副产物重芳烃为原料制备的碳氢基石墨烯作为改性剂,在较低用量下即可实现对沥青的改性,成本低,且与沥青的相容性好,可以有效提高沥青的软化点和粘度,改善沥青的高温性能,减少由于高温引起的路面病害,降低安全隐患,延长使用年限,减少养护费用,实现沥青路面材料的高性能化和绿色化;本专利技术方法可大量利用石化副产物制备的碳氢基石墨烯,大幅度提升石化副产品的经济价值,减少石化副产品处理和石墨烯制备过程中造成的环境污染;本专利技术制备工艺简单,易实施。

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【技术保护点】

1.一种碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,按质量百分比计,由98.0%~99.9%的基质沥青和0.1%~2.0%的改性剂组成;

2.根据权利要求1所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述基质沥青包括70号道路石油沥青。

3. 根据权利要求1所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述碳氢基石墨烯粒径为0.03 μm~104 μm。

4.根据权利要求1所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述碳氢基石墨烯的制备步骤包括:

5.根据权利要求4所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述石化炼油副产物重芳烃中的重芳烃含量在80%以上;

6.根据权利要求4所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述石墨烯前驱体与所述填充剂的重量比为1:(5~100)。

7.根据权利要求4所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述填充剂选自MgCl2、KCl、K2CO3和CaCO3中的一种;

8.如权利要求1-7任一项所述的碳氢基石墨烯改性沥青的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

9. 根据权利要求8所述的碳氢基石墨烯改性沥青的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,剪切的条件为:温度为140℃~150℃,先以剪切速度为1600 r/min~2400 r/min剪切15min~25min,再以剪切速度为2600 r/min~3400 r/min剪切25min~35min,最后以剪切速度为4500 r/min~5500 r/min剪切5min~15min。

10.根据权利要求8所述的碳氢基石墨烯改性沥青的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,保温发育的温度为140℃~150℃,时间为0.5h~1.0h。

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【技术特征摘要】

1.一种碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,按质量百分比计,由98.0%~99.9%的基质沥青和0.1%~2.0%的改性剂组成;

2.根据权利要求1所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述基质沥青包括70号道路石油沥青。

3. 根据权利要求1所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述碳氢基石墨烯粒径为0.03 μm~104 μm。

4.根据权利要求1所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述碳氢基石墨烯的制备步骤包括:

5.根据权利要求4所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述石化炼油副产物重芳烃中的重芳烃含量在80%以上;

6.根据权利要求4所述的碳氢基石墨烯改性沥青,其特征在于,所述石墨烯前驱体与所述填充剂的重量比为1:(5~100)。

7.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈美祝樊岩松阳晓宇王发洲默罕默德·梅赫特尔李红曲政尧张文芹
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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