[0043] 下面将对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实例仅仅是本发明一部分实例,而不是全部的实例。基于本发明中的实例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例,都属于本发明保护的范围。
[0044] 实例1:
[0045] S1:准备物料;
[0046] S2:预处理碳纳米管的制备:
[0047] 取硝酸、硫酸混合,加入碳纳米管,置于50℃水浴下,恒温搅拌处理12h,调节pH至中性,过滤干燥,球磨20min,得到改性碳纳米管;取改性碳纳米管,加入二氯亚飒,超声分散15min,再在65℃下反应24h,反应后除去二氯亚飒,得到预处理碳纳米管;
[0048] S3:改性纤维的制备:
[0049] 取木质素纤维,置于氢氧化钠溶液中,搅拌10min,再调节pH为2,过滤,蒸馏水洗涤至中性,40℃真空干燥,得到碱化纤维;取碱化纤维,氢氧化钠溶解,加入环氧氯丙烷,搅拌20min,加热升温至80℃,反应3h,抽滤,洗涤至中性,40℃下真空干燥,得到改性纤维;
[0050] S4:改性环糊精的制备:
[0051] 取环糊精,蒸馏水溶解,缓慢滴加氢氧化钠溶液,搅拌10min,再加入对甲苯磺酰氯的乙腈溶液,20℃下反应2h,调节pH至8,静置24h,抽滤,洗涤,干燥,干燥后再加入乙二胺和催化剂,氮气环境下搅拌反应7h,反应温度为70℃,冷却至室温,丙酮搅拌结晶,过滤,洗涤,真空干燥,得到改性环糊精;
[0052] S5:改性SBS的制备:
[0053] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌20min,再置于80℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0054] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌20min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌20min,置于70℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0055] S6:改性沥青的制备:
[0056] 取预处理碳纳米管,置于糠醛抽出油中溶解,超声分散50min,超声温度为80℃,得到第一物料;取改性纤维,氢氧化钠溶解,超声分散5min,得到第二物料;取改性环糊精,冰水浴下溶解在甲醇中,再加入丙烯酸甲酯,搅拌30min,再升温至25℃,反应24h,得到第三物料;
[0057] 取基质沥青,加热至150℃,加入相容剂,搅拌20min,再依次加入第一物料、第二物料,恒温剪切40min,剪切速率为2000rpm,调温至55℃,继续添加第三物料,恒温反应3h,升温至65℃,继续反应24h,再加入乙二胺和甲醇,保持25℃搅拌反应48h;得到物料B;
[0058] 取物料B,加入改性SBS,剪切40min,剪切速率为3000rpm,剪切温度为120℃;再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和蒸馏水,搅拌20min,调节pH至6,继续添加十二烷基硫酸钠,搅拌30min,加入疏水单体,加热升温至55℃,继续搅拌20min,再加入引发剂,58℃恒温反应7h,加入稳定剂,剪切100min,剪切速率为2000rpm,剪切温度为140℃,得到改性沥青。
[0059] 本实例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青90份、相容剂2份、改性助剂5份、预处理碳纳米管1份、改性纤维2份、改性环糊精7份、改性SBS6份、稳定剂0.5份。
[0060] 其中改性助剂各组分原料包括:以重量计,乙二胺10份、甲醇15份、丙烯酸甲酯10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份、十二烷基硫酸钠5份、疏水单体10份、引发剂3份;改性环糊精各组分原料包括:以重量计,环糊精10份、氢氧化钠20份、对甲苯磺酰氯8份、乙二胺8份、催化剂4份;
[0061] 改性SBS各组分原料包括:以重量计,SBS20份、马来酸酐8份、环己烷20份、过氧苯甲酰0.5份、丙烯酰胺8份;引发剂为偶氮二异丁基脒二盐酸盐,疏水单体为甲基丙烯酸甲酯;催化剂为4-二甲氨基吡啶。
[0062] 实例2:
[0063] S1:准备物料;
[0064] S2:预处理碳纳米管的制备:
[0065] 取硝酸、硫酸混合,加入碳纳米管,置于52℃水浴下,恒温搅拌处理12.5h,调节pH至中性,过滤干燥,球磨25min,得到改性碳纳米管;取改性碳纳米管,加入二氯亚飒,超声分散18min,再在67℃下反应24h,反应后除去二氯亚飒,得到预处理碳纳米管;
[0066] S3:改性纤维的制备:
[0067] 取木质素纤维,置于氢氧化钠溶液中,搅拌15min,再调节pH为2,过滤,蒸馏水洗涤至中性,45℃真空干燥,得到碱化纤维;取碱化纤维,氢氧化钠溶解,加入环氧氯丙烷,搅拌25min,加热升温至82℃,反应3.1h,抽滤,洗涤至中性,42℃下真空干燥,得到改性纤维;
[0068] S4:改性环糊精的制备:
[0069] 取环糊精,蒸馏水溶解,缓慢滴加氢氧化钠溶液,搅拌13min,再加入对甲苯磺酰氯的乙腈溶液,21℃下反应2.5h,调节pH至8,静置25h,抽滤,洗涤,干燥,干燥后再加入乙二胺和催化剂,氮气环境下搅拌反应7.2h,反应温度为71℃,冷却至室温,丙酮搅拌结晶,过滤,洗涤,真空干燥,得到改性环糊精;
[0070] S5:改性SBS的制备:
[0071] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌25min,再置于82℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4.2h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0072] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌25min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌25min,置于72℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6.2h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0073] S6:改性沥青的制备:
[0074] 取预处理碳纳米管,置于糠醛抽出油中溶解,超声分散55min,超声温度为83℃,得到第一物料;取改性纤维,氢氧化钠溶解,超声分散8min,得到第二物料;取改性环糊精,冰水浴下溶解在甲醇中,再加入丙烯酸甲酯,搅拌35min,再升温至25℃,反应24h,得到第三物料;
[0075] 取基质沥青,加热至155℃,加入相容剂,搅拌25min,再依次加入第一物料、第二物料,恒温剪切45min,剪切速率为2200rpm,调温至55℃,继续添加第三物料,恒温反应3.5h,升温至68℃,继续反应25h,再加入乙二胺和甲醇,保持27℃搅拌反应49h;得到物料B;
[0076] 取物料B,加入改性SBS,剪切42min,剪切速率为3200rpm,剪切温度为125℃;再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和蒸馏水,搅拌25min,调节pH至6,继续添加十二烷基硫酸钠,搅拌35min,加入疏水单体,加热升温至58℃,继续搅拌25min,再加入引发剂,59℃恒温反应7.5h,加入稳定剂,剪切110min,剪切速率为2050rpm,剪切温度为145℃,得到改性沥青。
[0077] 本实例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青92份、相容剂2.5份、改性助剂10份、预处理碳纳米管1.5份、改性纤维2.5份、改性环糊精7.5份、改性SBS7份、稳定剂0.8份。
[0078] 其中改性助剂各组分原料包括:以重量计,乙二胺15份、甲醇20份、丙烯酸甲酯15份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12份、十二烷基硫酸钠6份、疏水单体15份、引发剂4份;改性环糊精各组分原料包括:以重量计,环糊精11份、氢氧化钠25份、对甲苯磺酰氯12份、乙二胺12份、催化剂5份;
[0079] 改性SBS各组分原料包括:以重量计,SBS25份、马来酸酐9份、环己烷25份、过氧苯甲酰0.8份、丙烯酰胺13份;引发剂为偶氮二异丁基脒二盐酸盐,疏水单体为甲基丙烯酸乙酯;催化剂为4-二甲氨基吡啶。
[0080] 实例3:
[0081] S1:准备物料;
[0082] S2:预处理碳纳米管的制备:
[0083] 取硝酸、硫酸混合,加入碳纳米管,置于55℃水浴下,恒温搅拌处理13h,调节pH至中性,过滤干燥,球磨30min,得到改性碳纳米管;取改性碳纳米管,加入二氯亚飒,超声分散20min,再在68℃下反应24h,反应后除去二氯亚飒,得到预处理碳纳米管;
[0084] S3:改性纤维的制备:
[0085] 取木质素纤维,置于氢氧化钠溶液中,搅拌20min,再调节pH为2,过滤,蒸馏水洗涤至中性,50℃真空干燥,得到碱化纤维;取碱化纤维,氢氧化钠溶解,加入环氧氯丙烷,搅拌30min,加热升温至85℃,反应3.2h,抽滤,洗涤至中性,45℃下真空干燥,得到改性纤维;
[0086] S4:改性环糊精的制备:
[0087] 取环糊精,蒸馏水溶解,缓慢滴加氢氧化钠溶液,搅拌15min,再加入对甲苯磺酰氯的乙腈溶液,23℃下反应3h,调节pH至8,静置26h,抽滤,洗涤,干燥,干燥后再加入乙二胺和催化剂,氮气环境下搅拌反应7.5h,反应温度为72℃,冷却至室温,丙酮搅拌结晶,过滤,洗涤,真空干燥,得到改性环糊精;
[0088] S5:改性SBS的制备:
[0089] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌30min,再置于85℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4.5h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0090] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌30min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌30min,置于75℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6.5h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0091] S6:改性沥青的制备:
[0092] 取预处理碳纳米管,置于糠醛抽出油中溶解,超声分散60min,超声温度为85℃,得到第一物料;取改性纤维,氢氧化钠溶解,超声分散10min,得到第二物料;取改性环糊精,冰水浴下溶解在甲醇中,再加入丙烯酸甲酯,搅拌40min,再升温至25℃,反应24h,得到第三物料;
[0093] 取基质沥青,加热至160℃,加入相容剂,搅拌30min,再依次加入第一物料、第二物料,恒温剪切50min,剪切速率为2500rpm,调温至55℃,继续添加第三物料,恒温反应4h,升温至70℃,继续反应26h,再加入乙二胺和甲醇,保持28℃搅拌反应50h;得到物料B;
[0094] 取物料B,加入改性SBS,剪切45min,剪切速率为3500rpm,剪切温度为130℃;再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和蒸馏水,搅拌30min,调节pH至7,继续添加十二烷基硫酸钠,搅拌40min,加入疏水单体,加热升温至60℃,继续搅拌30min,再加入引发剂,60℃恒温反应8h,加入稳定剂,剪切120min,剪切速率为2100rpm,剪切温度为150℃,得到改性沥青。
[0095] 本实例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青95份、相容剂3份、改性助剂15份、预处理碳纳米管2份、改性纤维3份、改性环糊精8份、改性SBS8份、稳定剂1份。
[0096] 其中改性助剂各组分原料包括:以重量计,乙二胺20份、甲醇25份、丙烯酸甲酯20份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸14份、十二烷基硫酸钠7份、疏水单体20份、引发剂5份;改性环糊精各组分原料包括:以重量计,环糊精12份、氢氧化钠30份、对甲苯磺酰氯14份、乙二胺14份、催化剂6份;
[0097] 改性SBS各组分原料包括:以重量计,SBS30份、马来酸酐10份、环己烷30份、过氧苯甲酰1份、丙烯酰胺16份;引发剂为偶氮二异丁基脒二盐酸盐,疏水单体为甲基丙烯酸丁酯;催化剂为4-二甲氨基吡啶。
[0098] 对比例1:
[0099] S1:准备物料;
[0100] S2:预处理碳纳米管的制备:
[0101] 取硝酸、硫酸混合,加入碳纳米管,置于52℃水浴下,恒温搅拌处理12.5h,调节pH至中性,过滤干燥,球磨25min,得到改性碳纳米管;取改性碳纳米管,加入二氯亚飒,超声分散18min,再在67℃下反应24h,反应后除去二氯亚飒,得到预处理碳纳米管;
[0102] S3:改性纤维的制备:
[0103] 取木质素纤维,置于氢氧化钠溶液中,搅拌15min,再调节pH为2,过滤,蒸馏水洗涤至中性,45℃真空干燥,得到碱化纤维;取碱化纤维,氢氧化钠溶解,加入环氧氯丙烷,搅拌25min,加热升温至82℃,反应3.1h,抽滤,洗涤至中性,42℃下真空干燥,得到改性纤维;
[0104] S4:改性SBS的制备:
[0105] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌25min,再置于82℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4.2h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0106] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌25min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌25min,置于72℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6.2h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0107] S5:改性沥青的制备:
[0108] 取预处理碳纳米管,置于糠醛抽出油中溶解,超声分散55min,超声温度为83℃,得到第一物料;取改性纤维,氢氧化钠溶解,超声分散8min,得到第二物料;
[0109] 取基质沥青,加热至155℃,加入相容剂,搅拌25min,再依次加入第一物料、第二物料,恒温剪切45min,剪切速率为2200rpm,得到物料B;
[0110] 取物料B,加入改性SBS,剪切42min,剪切速率为3200rpm,剪切温度为125℃;再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和蒸馏水,搅拌25min,调节pH至6,继续添加十二烷基硫酸钠,搅拌35min,加入疏水单体,加热升温至58℃,继续搅拌25min,再加入引发剂,59℃恒温反应7.5h,加入稳定剂,剪切110min,剪切速率为2050rpm,剪切温度为145℃,得到改性沥青。
[0111] 本对比例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青92份、相容剂2.5份、改性助剂10份、预处理碳纳米管1.5份、改性纤维2.5份、改性SBS7份、稳定剂0.8份。
[0112] 其中改性助剂各组分原料包括:以重量计,乙二胺15份、甲醇20份、丙烯酸甲酯15份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12份、十二烷基硫酸钠6份、疏水单体15份、引发剂4份;
[0113] 改性SBS各组分原料包括:以重量计,SBS25份、马来酸酐9份、环己烷25份、过氧苯甲酰0.8份、丙烯酰胺13份;引发剂为偶氮二异丁基脒二盐酸盐,疏水单体为甲基丙烯酸乙酯。
[0114] 对比例2:
[0115] S1:准备物料;
[0116] S2:改性纤维的制备:
[0117] 取木质素纤维,置于氢氧化钠溶液中,搅拌15min,再调节pH为2,过滤,蒸馏水洗涤至中性,45℃真空干燥,得到碱化纤维;取碱化纤维,氢氧化钠溶解,加入环氧氯丙烷,搅拌25min,加热升温至82℃,反应3.1h,抽滤,洗涤至中性,42℃下真空干燥,得到改性纤维;
[0118] S3:改性SBS的制备:
[0119] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌25min,再置于82℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4.2h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0120] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌25min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌25min,置于72℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6.2h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0121] S4:改性沥青的制备:
[0122] 取改性纤维,氢氧化钠溶解,超声分散8min,得到第二物料;取基质沥青,加热至155℃,加入相容剂,搅拌25min,再依次加入第二物料,恒温剪切45min,剪切速率为
2200rpm,得到物料B;
[0123] 取物料B,加入改性SBS,剪切42min,剪切速率为3200rpm,剪切温度为125℃;再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和蒸馏水,搅拌25min,调节pH至6,继续添加十二烷基硫酸钠,搅拌35min,加入疏水单体,加热升温至58℃,继续搅拌25min,再加入引发剂,59℃恒温反应7.5h,加入稳定剂,剪切110min,剪切速率为2050rpm,剪切温度为145℃,得到改性沥青。
[0124] 本对比例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青92份、相容剂2.5份、改性助剂10份、改性纤维2.5份、改性SBS7份、稳定剂0.8份。
[0125] 其中改性助剂各组分原料包括:以重量计,乙二胺15份、甲醇20份、丙烯酸甲酯15份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12份、十二烷基硫酸钠6份、疏水单体15份、引发剂4份;
[0126] 改性SBS各组分原料包括:以重量计,SBS25份、马来酸酐9份、环己烷25份、过氧苯甲酰0.8份、丙烯酰胺13份;引发剂为偶氮二异丁基脒二盐酸盐,疏水单体为甲基丙烯酸乙酯。
[0127] 对比例3:
[0128] S1:准备物料;
[0129] S2:改性SBS的制备:
[0130] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌25min,再置于82℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4.2h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0131] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌25min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌25min,置于72℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6.2h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0132] S3:改性沥青的制备:
[0133] 取基质沥青,加热至155℃,加入相容剂,搅拌25min,得到物料B;取物料B,加入改性SBS,剪切42min,剪切速率为3200rpm,剪切温度为125℃;再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和蒸馏水,搅拌25min,调节pH至6,继续添加十二烷基硫酸钠,搅拌35min,加入疏水单体,加热升温至58℃,继续搅拌25min,再加入引发剂,59℃恒温反应7.5h,加入稳定剂,剪切110min,剪切速率为2050rpm,剪切温度为145℃,得到改性沥青。
[0134] 本对比例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青92份、相容剂2.5份、改性助剂10份、改性SBS7份、稳定剂0.8份。
[0135] 其中改性助剂各组分原料包括:以重量计,乙二胺15份、甲醇20份、丙烯酸甲酯15份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12份、十二烷基硫酸钠6份、疏水单体15份、引发剂4份;
[0136] 改性SBS各组分原料包括:以重量计,SBS25份、马来酸酐9份、环己烷25份、过氧苯甲酰0.8份、丙烯酰胺13份;引发剂为偶氮二异丁基脒二盐酸盐,疏水单体为甲基丙烯酸乙酯。
[0137] 对比例4:
[0138] S1:准备物料;
[0139] S2:改性SBS的制备:
[0140] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌25min,再置于82℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4.2h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0141] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌25min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌25min,置于72℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6.2h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0142] S3:改性沥青的制备:
[0143] 取基质沥青,加热至155℃,加入相容剂,搅拌25min,得到物料B;取物料B,加入改性SBS,剪切42min,剪切速率为3200rpm,剪切温度为125℃,再加入稳定剂,剪切110min,剪切速率为2050rpm,剪切温度为145℃,得到改性沥青。
[0144] 本对比例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青92份、相容剂2.5份、改性SBS7份、稳定剂0.8份。其中改性SBS各组分原料包括:以重量计,SBS25份、马来酸酐9份、环己烷25份、过氧苯甲酰0.8份、丙烯酰胺13份。
[0145] 对比例5:
[0146] S1:准备物料;
[0147] S2:改性SBS的制备:
[0148] 取SBS、马来酸酐,环己烷溶解,搅拌25min,再置于82℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰,反应4.2h,丙酮沉淀,抽滤干燥,得到物料A;
[0149] 取物料A、SBS,环己烷溶解,搅拌25min,再加入丙烯酰胺,继续搅拌25min,置于72℃水浴中,氮气环境下滴加过氧苯甲酰的甲苯溶液,反应6.2h,丙酮沉淀,抽滤,真空干燥,得到改性SBS;
[0150] S3:改性沥青的制备:
[0151] 取基质沥青,加热至155℃,加入相容剂,搅拌25min,得到物料B;取物料B,加入SBS,剪切42min,剪切速率为3200rpm,剪切温度为125℃,再加入稳定剂,剪切110min,剪切速率为2050rpm,剪切温度为145℃,得到改性沥青。
[0152] 本对比例中,改性沥青各组分原料包括:以重量计,基质沥青92份、相容剂2.5份、SBS7份、稳定剂0.8份。
[0153] 检测实验:
[0154] 分别取实例1-3、对比例1-5制备的改性沥青,分别依据按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)中规定的测试方法,对改性沥青的相关性能指标进行测试,测试结果如下表所示:
[0155]
[0156] 由上可知,实例1-3为利用本申请技术方案制备得到改性沥青;对比例1中缺少改性环糊精,对比例2中缺少改性环糊精和预处理碳纳米管,对比例3中缺少改性环糊精、预处理碳纳米管和改性纤维,对比例4中缺少改性环糊精、预处理碳纳米管、改性纤维和改性助剂,对比例5中采用常规SBS改性沥青。
[0157] 结论:本发明公工艺设计合理,操作简单,制备得到的改性沥青的粘度高,符合各项指标要求,且具有优异的耐高温性能、低温抗裂性和耐老化性能,可应用于排水路面,提高排水路面的使用寿命,透水性良好,具有较高的实用性。
[0158] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。