本發(fā)明涉及瀝青，具體是一種改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在公路建設(shè)領(lǐng)域，瀝青材料因其優(yōu)良的粘結(jié)性和耐久性而被廣泛應(yīng)用，然而，傳統(tǒng)瀝青材料在高溫下易變形，在低溫下容易產(chǎn)生斷裂，在一定程度上限制了其在極端氣候條件下的應(yīng)用。為了解決這一問(wèn)題，在應(yīng)用中往往通過(guò)添加纖維和橡膠組分來(lái)提高瀝青的性能。如發(fā)明專(zhuān)利cn?109943087?a公開(kāi)了一種改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青制造方法，具體步驟包括：步驟1）將海泡石纖維完全浸沒(méi)在50-60℃包含有環(huán)糊精和氫氧化鈉溶液中10-15分鐘，撈出烘干后，得到預(yù)處理海泡石纖維，所述溶液中氫氧化鈉的含量為5-10wt％，環(huán)糊精的含量為2-4?wt％，普通海泡石纖維與瀝青料的相容性不好，在預(yù)混過(guò)程中極易成團(tuán)聚集，分散效果不佳，本發(fā)明將海泡石纖維進(jìn)行預(yù)處理+活化表面處理其表面，加強(qiáng)海泡石纖維與瀝青料反應(yīng)體系的相容性，可以保證其在反應(yīng)體系中分散均勻，從而保證瀝青路面各向同性。

2、然而，天然海泡石的雜質(zhì)含量高，孔道狹窄，不利于橡膠分子鏈穿插，且親油性差的無(wú)機(jī)礦物填料在親油性橡膠中由于強(qiáng)界面作用易發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致其補(bǔ)強(qiáng)效果欠佳。因此，一種既能保留海泡石原有的層狀和鏈狀結(jié)構(gòu)，又能改善其孔道結(jié)構(gòu)的一種改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青及其制備方法亟待開(kāi)發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：為了解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種既能保留海泡石原有層狀和鏈狀結(jié)構(gòu)，又能改善其孔道結(jié)構(gòu)，提高海泡石纖維與瀝青料反應(yīng)體系的相容性，保障瀝青材料的耐久性和抗疲勞性，使瀝青具有良好的彈性的改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青及其制備方法和設(shè)備。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青，由以下重量份數(shù)的組分制得：

3、基礎(chǔ)瀝青????????????????????????45～65份；

4、改性海泡石纖維??????????????????20～30份；

5、丁苯橡膠????????????????????????15～25份；

6、全氟聚醚硅氧烷??????????????????4～8份；

7、十二烷基苯磺酸鈉????????????????2～5份；

8、叔丁基對(duì)苯二酚??????????????????1～5份；

9、聚乙烯吡咯烷酮??????????????????2～3份；

10、丙三醇??????????????????????????3～5份；

11、去離子水????????????????????????10～15份。

12、一種制備改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青的方法，包括如下步驟：

13、步驟一：海泡石纖維預(yù)處理：將配比量的海泡石纖維粉放入烘箱中，在95～110℃烘干，24?h后取出放入干燥舟中冷卻至常溫，過(guò)90～100目篩后裝入密封干燥器中保存?zhèn)溆?；取上述干燥處理后的海泡石纖維按固液比1～1.5∶10加入質(zhì)量濃度10%的硫酸亞鐵溶液混合，置于恒溫?fù)u床中在室溫下振蕩改性24?h，離心洗滌直至上層液體中不含fe2+；然后將底層固體置于105℃烘箱中干燥、研磨后過(guò)100目篩，裝入密封袋并保存于干燥器中；

14、步驟二：制備改性海泡石纖維：將配比量的全氟聚醚硅氧烷、丙三醇和去離子水加入到微波化學(xué)反應(yīng)器中，在100～800w微波功率下，于80℃下水解10～30min，隨后加入步驟s1制備的改性海泡石纖維，在70～80℃下攪拌1?h，靜置冷卻至室溫抽濾（負(fù)壓抽吸），所得產(chǎn)物置于80℃下干燥4?h后研磨粉碎，即得到改性海泡石纖維；

15、步驟三：制備改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青：將基礎(chǔ)瀝青加熱至160～170℃后，加入配比量的步驟s2制備的改性海泡石纖維和十二烷基苯磺酸鈉、叔丁基對(duì)苯二酚、聚乙烯吡咯烷酮，使用高速剪切機(jī)進(jìn)行剪切，轉(zhuǎn)速1000～1500轉(zhuǎn)/分鐘，剪切時(shí)間10～15分鐘；降溫至100～110℃，加入丁苯橡膠，繼續(xù)攪拌5～10分鐘，得到改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青。

16、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟二中所采用的微波化學(xué)反應(yīng)器，包括有底座，所述底座的頂端設(shè)置有攪拌桶，所述攪拌桶的頂端設(shè)置有桶蓋，所述底座的頂端位于所述攪拌桶的一側(cè)固定連接有安裝架，所述安裝架的頂端安裝有液壓缸，所述液壓缸的輸出端連接有連接架，所述連接架與所述桶蓋固定連接，所述桶蓋的頂端安裝有第一電機(jī)和三個(gè)進(jìn)料管，所述攪拌桶的內(nèi)腔設(shè)置有攪拌軸，所述攪拌桶的一側(cè)固定連接有出料口，所述出料口的一端連接有出料管，所述出料管的外壁安裝有真空泵，所述真空泵安裝于所述底座的頂端，所述出料口的內(nèi)腔轉(zhuǎn)動(dòng)連接有擋板，所述出料口的底端安裝有第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出端與所述擋板相連接，所述攪拌桶的外壁安裝有微波加熱器，所述攪拌軸通過(guò)對(duì)接機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝操作，所述攪拌桶的位置通過(guò)定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位。

17、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述對(duì)接機(jī)構(gòu)包括有對(duì)接盤(pán)，所述對(duì)接盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述桶蓋的底端，所述對(duì)接盤(pán)的底端固定連接有第一對(duì)接塊，所述第一電機(jī)的輸出端與所述對(duì)接盤(pán)相連接，所述攪拌桶的頂端開(kāi)設(shè)有凹槽，所述凹槽的內(nèi)壁滑動(dòng)連接有橫板，所述攪拌軸的頂端固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述橫板的頂端，所述橫板的內(nèi)部位于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的下方滑動(dòng)連接有活動(dòng)環(huán)，所述活動(dòng)環(huán)的頂端固定連接有延伸至所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)內(nèi)部的第二對(duì)接塊，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與所述活動(dòng)環(huán)之間連接有第一彈簧，所述橫板的內(nèi)部位于所述活動(dòng)環(huán)的一側(cè)滑動(dòng)連接有推動(dòng)架，所述橫板的內(nèi)部位于所述推動(dòng)架的外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接有直齒輪，所述橫板的內(nèi)部位于所述直齒輪的外壁滑動(dòng)連接有下壓板，所述下壓板與所述橫板之間連接有第二彈簧，所述橫板的內(nèi)部位于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的一側(cè)滑動(dòng)連接有定位塊，所述定位塊與所述橫板之間連接有第三彈簧，所述推動(dòng)架的外壁位于所述定位塊的下方固定連接有擠壓桿。

18、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述定位機(jī)構(gòu)包括有連接套，所述連接套轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述出料口的外壁，所述底座的外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)柱，所述轉(zhuǎn)動(dòng)柱的一端固定連接有連接軸，所述連接軸的一端固定連接有錐齒輪，所述底座的內(nèi)部位于所述錐齒輪的外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接有齒盤(pán)，所述齒盤(pán)的頂端固定連接有螺紋桿，所述底座的內(nèi)部位于所述齒盤(pán)的上方滑動(dòng)連接有位移板，所述螺紋桿貫穿于所述位移板，所述位移板的一側(cè)固定連接有位移架，所述位移架的頂端固定連接有卡塊，所述位移板的頂端固定連接有定位板。

19、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述下壓板與所述推動(dòng)架的外壁均開(kāi)設(shè)有齒槽，所述齒槽與所述直齒輪相嚙合，所述第一對(duì)接塊與所述第二對(duì)接塊相卡合。

20、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的外壁開(kāi)設(shè)有圓周分布的第一卡槽，所述定位塊的一端與所述第一卡槽相卡合。

21、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述定位塊的底端設(shè)置有斜面，所述擠壓桿位于所述斜面的下方。

22、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述齒盤(pán)的外壁設(shè)置有與所述錐齒輪相嚙合的輪齒，所述位移板的外壁開(kāi)設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔與所述螺紋桿相匹配。

23、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述連接套的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述出料管的一端設(shè)置有外螺紋，所述內(nèi)螺紋與所述外螺紋相匹配，所述連接套的外壁圓周開(kāi)設(shè)有第二卡槽，所述卡塊的頂端與所述第二卡槽相卡合。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

25、1、本發(fā)明的改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青，利用基礎(chǔ)瀝青和丁苯橡膠、改性海泡石纖維混合制備改性海泡石纖維增強(qiáng)橡膠瀝青，可以提高瀝青的高低溫性能、耐老化性能和力學(xué)性能等，使得制備的瀝青混凝土性能穩(wěn)定，生產(chǎn)周期短，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

26、2、本發(fā)明的改性海泡石纖維制備方法，制備的改性海泡石纖維既保留了海泡石原有的層狀和鏈狀結(jié)構(gòu)，又有效改善了其孔道結(jié)構(gòu)；提高了改性海泡石纖維與瀝青料反應(yīng)體系的相容性，可以保證其在反應(yīng)體系中分散均勻，從而保證瀝青路面各向同性；

27、3、本發(fā)明的改性海泡石纖維制備方法，結(jié)合了水熱法及微波法，在封閉的反應(yīng)體系完成改性，不僅升溫快，且熱損耗低，使反應(yīng)速率極大提高；

28、4、本發(fā)明配合工藝設(shè)計(jì)了微波化學(xué)反應(yīng)器，該微波化學(xué)反應(yīng)器通過(guò)設(shè)置對(duì)接機(jī)構(gòu)，當(dāng)對(duì)攪拌桶進(jìn)行拆卸清洗時(shí)，啟動(dòng)液壓缸帶動(dòng)連接架向上進(jìn)行移動(dòng)，連接架位移帶動(dòng)桶蓋向上移動(dòng)，桶蓋與攪拌桶進(jìn)行分離，之后通過(guò)定位機(jī)構(gòu)內(nèi)零件配合，對(duì)出料口和出料管分離，方便將攪拌桶拆卸清洗，且可直接將橫板移動(dòng)出凹槽，對(duì)攪拌軸進(jìn)行拆卸；在對(duì)攪拌桶和攪拌軸進(jìn)行安裝時(shí)，第二對(duì)接塊位移出轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與第一對(duì)接塊相卡合，使得第二電機(jī)可驅(qū)動(dòng)攪拌軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，便于對(duì)攪拌桶和攪拌軸進(jìn)行快速的安裝和拆卸，方便對(duì)攪拌桶和攪拌軸進(jìn)行拆卸清洗操作；

29、通過(guò)設(shè)置定位機(jī)構(gòu)，在對(duì)出料口和出料管進(jìn)行連接時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)連接套，將連接套套緊在出料管的外壁，從而對(duì)出料口和出料管進(jìn)行固定連接，之后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)柱帶動(dòng)位移板進(jìn)行位移，卡塊位移與連接套相卡合，從而對(duì)連接套進(jìn)行固定，防止出料口和出料管之間發(fā)生松動(dòng)，同時(shí)位移板位移帶動(dòng)定位板進(jìn)行位移，定位板位移出底座，定位板貼合在攪拌桶的外壁，便于對(duì)出料口和出料管進(jìn)行連接，且方便對(duì)攪拌桶的位置進(jìn)行定位，防止攪拌桶發(fā)生偏移。