一种玄武岩纤维沥青的制备方法与流程

1.本技术涉及沥青技术领域，尤其是涉及一种玄武岩纤维沥青的制备方法。


背景技术：

2.由于沥青的成本低廉、平整性好、噪音低、稳定性好、刚度大、施工快等特点，越来越多的道路使用沥青铺路，但由于车辆超载现象严重、气候等原因使得公路沥青路面产生了一系列路面病害及结构破坏等问题，降低了路面的使用寿命。普通沥青混凝土路面的高温抗车辙稳定性、低温抗裂性能、抗水害能力也跟不上现代使用的要求。因此，对沥青的改性成为目前的研究课题；
3.玄武岩纤维是近年来研究的热点，其以玄武岩矿石作为生产原料，经高温熔融高速拉制而成，具有抗裂性能好、耐高温、抗震性能好、稳定性好、抗拉强度高等诸多优点，且生产原料充足，对环境造成的污染非常小，是一种绿色环保的高性能纤维。玄武岩纤维在国防建设、交通运输、建筑、石油化工、环保、电子、航空、航天等领域得到广泛的应用和更广阔的的使用前景。将玄武岩纤维添加到沥青混合料中，可以有效增强沥青混合料的高温抗车辙、低温抗裂、抗疲劳性能以及延长其使用寿命。
4.目前的玄武岩纤维沥青在制备过程中，其工艺步骤比较多，并且制备出来的玄武岩纤维沥青其抗拉强度、弹性模量、耐高温、耐酸碱性能和热稳定性一般。
5.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

6.为了解决上述提出的问题，本技术提供一种玄武岩纤维沥青的制备方法。
7.本技术提供的一种玄武岩纤维沥青的制备方法采用如下的技术方案：
8.一种玄武岩纤维沥青的制备方法，包括以下步骤：
9.s1、将64～88质量份数的玄武岩粉料以及3～20质量份数的锆英砂混合粉碎，然后投入电熔炉中熔融拉丝，得到拉丝品；
10.s2、标准大气压下，将拉丝品冷却至40～60℃，再加入3～15质量份数的表面活性剂、2～4质量份数的缓冲剂以及3～8质量份数的偶联剂，得到混合物；
11.s3、将混合物进行烘干，短切，得到玄武岩纤维；
12.s4、将13～33质量份数的玄武岩纤维、0.7～1.7质量份数的陶瓷纤维于过量氢氧化钠中浸泡20～40分钟，排掉氢氧化钠，再加入0.5～1.5质量份数的羟乙基磺酸钠、0.2～0.5质量份数的二月桂疏基过氧化物于75～95℃、1～2mpa搅拌40～60分钟，得到改性混合纤维；
13.s5、将90～110质量份数的基质沥青加热到165～175℃，加入3～4质量份数的丁苯橡胶和4～6质量份数的改性混合纤维、3～9质量份数的聚二甲基硅氧烷、1～5质量份数的硬脂酸、1～1.5质量份数的苯偶姻搅拌15～30分钟得到玄武岩纤维沥青。
14.优选的，所述玄武岩粉料中二氧化硅含量为55～67wt％，氧化铝含量为10～15wt％，氧化钙含量为5～8wt％以及氧化镁含量为3～6wt％。
15.优选的，所述锆英砂中氧化锆含量为60～70wt％。
16.优选的，所述玄武岩纤维的长度为12～18mm，以及所述陶瓷纤维长度为20～25mm。
17.综上所述，与现有技术相比，本技术包括以下有益技术效果
18.本技术通过将玄武岩粉料与锆英砂混合，粉碎再拉丝，再通过加入缓冲剂、偶联剂、表面活性剂，之后进行烘干短切，能够精确各物质含量，从而调配出合适的玄武岩纤维，再将玄武岩纤维与陶瓷纤维混合，通过氢氧化钠、羟乙基磺酸钠、二月桂疏基过氧化物以及硬脂酸，从而制备出玄武岩纤维沥青，该制备方法工艺简单，性能优异，并且具有更优越的抗拉强度、弹性模量、耐高温、耐酸碱性能和热稳定性，且价格低廉，绿色环保。
具体实施方式
19.实施例1
20.一种玄武岩纤维沥青的制备方法，包括以下步骤：
21.s1、将78质量份数的玄武岩粉料以及15质量份数的锆英砂混合粉碎，然后投入电熔炉中熔融拉丝，得到拉丝品，其中所述玄武岩粉料中二氧化硅含量为57wt％，氧化铝含量为15wt％，氧化钙含量为5wt％以及氧化镁含量为3wt％，以及所述锆英砂中氧化锆含量为62wt％；
22.s2、标准大气压下，将拉丝品冷却至43℃，再加入7质量份数的表面活性剂、4质量份数的缓冲剂以及3质量份数的偶联剂，得到混合物；
23.s3、将混合物进行烘干，短切，得到玄武岩纤维；
24.s4、将18质量份数的玄武岩纤维、0.9质量份数的陶瓷纤维于过量氢氧化钠中浸泡26分钟，排掉氢氧化钠，再加入0.5质量份数的羟乙基磺酸钠、0.3质量份数的二月桂疏基过氧化物于75℃、1.3mpa搅拌43分钟，得到改性混合纤维，其中所述玄武岩纤维的长度为15mm，以及所述陶瓷纤维长度为22mm；
25.s5、将98质量份数的基质沥青加热到168℃，加入3质量份数的丁苯橡胶和4质量份数的改性混合纤维、5质量份数的聚二甲基硅氧烷、2质量份数的硬脂酸、1.5质量份数的苯偶姻搅拌18分钟得到玄武岩纤维沥青。
26.实施例2
27.一种玄武岩纤维沥青的制备方法，包括以下步骤：
28.s1、将73质量份数的玄武岩粉料以及6质量份数的锆英砂混合粉碎，然后投入电熔炉中熔融拉丝，得到拉丝品，其中所述玄武岩粉料中二氧化硅含量为59wt％，氧化铝含量为12wt％，氧化钙含量为6wt％以及氧化镁含量为3wt％，以及所述锆英砂中氧化锆含量为64wt％；
29.s2、标准大气压下，将拉丝品冷却至48℃，再加入6质量份数的表面活性剂、2质量份数的缓冲剂以及7质量份数的偶联剂，得到混合物；
30.s3、将混合物进行烘干，短切，得到玄武岩纤维；
31.s4、将18质量份数的玄武岩纤维、1.5质量份数的陶瓷纤维于过量氢氧化钠中浸泡31分钟，排掉氢氧化钠，再加入0.85质量份数的羟乙基磺酸钠、0.3质量份数的二月桂疏基
过氧化物于78℃、1.3mpa搅拌47分钟，得到改性混合纤维，其中所述玄武岩纤维的长度为15mm，以及所述陶瓷纤维长度为23mm；
32.s5、将104质量份数的基质沥青加热到169℃，加入3.6质量份数的丁苯橡胶和5.2质量份数的改性混合纤维、8质量份数的聚二甲基硅氧烷、3质量份数的硬脂酸、1.25质量份数的苯偶姻搅拌18分钟得到玄武岩纤维沥青。
33.实施例3
34.一种玄武岩纤维沥青的制备方法，包括以下步骤：
35.s1、将73质量份数的玄武岩粉料以及13质量份数的锆英砂混合粉碎，然后投入电熔炉中熔融拉丝，得到拉丝品，其中所述玄武岩粉料中二氧化硅含量为55wt％，氧化铝含量为12wt％，氧化钙含量为5wt％以及氧化镁含量为6wt％，以及所述锆英砂中氧化锆含量为63wt％；
36.s2、标准大气压下，将拉丝品冷却至47℃，再加入5质量份数的表面活性剂、4质量份数的缓冲剂以及3质量份数的偶联剂，得到混合物；
37.s3、将混合物进行烘干，短切，得到玄武岩纤维；
38.s4、将13质量份数的玄武岩纤维、1.7质量份数的陶瓷纤维于过量氢氧化钠中浸泡25分钟，排掉氢氧化钠，再加入0.8质量份数的羟乙基磺酸钠、0.25质量份数的二月桂疏基过氧化物于75℃、2mpa搅拌52分钟，得到改性混合纤维，其中所述玄武岩纤维的长度为14mm，以及所述陶瓷纤维长度为24mm；
39.s5、将102质量份数的基质沥青加热到169℃，加入3质量份数的丁苯橡胶和4质量份数的改性混合纤维、5质量份数的聚二甲基硅氧烷、3质量份数的硬脂酸、1.5质量份数的苯偶姻搅拌22分钟得到玄武岩纤维沥青。
40.实施例4
41.一种玄武岩纤维沥青的制备方法，包括以下步骤：
42.s1、将68质量份数的玄武岩粉料以及14质量份数的锆英砂混合粉碎，然后投入电熔炉中熔融拉丝，得到拉丝品，其中所述玄武岩粉料中二氧化硅含量为57wt％，氧化铝含量为15wt％，氧化钙含量为8wt％以及氧化镁含量为6wt％，以及所述锆英砂中氧化锆含量为67wt％；
43.s2、标准大气压下，将拉丝品冷却至47℃，再加入15质量份数的表面活性剂、4质量份数的缓冲剂以及3质量份数的偶联剂，得到混合物；
44.s3、将混合物进行烘干，短切，得到玄武岩纤维；
45.s4、将23质量份数的玄武岩纤维、1.5质量份数的陶瓷纤维于过量氢氧化钠中浸泡28分钟，排掉氢氧化钠，再加入0.8质量份数的羟乙基磺酸钠、0.3质量份数的二月桂疏基过氧化物于82℃、1.2mpa搅拌52分钟，得到改性混合纤维，其中所述玄武岩纤维的长度为12mm，以及所述陶瓷纤维长度为21mm；
46.s5、将98质量份数的基质沥青加热到171℃，加入4质量份数的丁苯橡胶和6质量份数的改性混合纤维、7质量份数的聚二甲基硅氧烷、4质量份数的硬脂酸、1.2质量份数的苯偶姻搅拌23分钟得到玄武岩纤维沥青。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种玄武岩纤维沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将64～88质量份数的玄武岩粉料以及3～20质量份数的锆英砂混合粉碎，然后投入电熔炉中熔融拉丝，得到拉丝品；s2、标准大气压下，将拉丝品冷却至40～60℃，再加入3～15质量份数的表面活性剂、2～4质量份数的缓冲剂以及3～8质量份数的偶联剂，得到混合物；s3、将混合物进行烘干，短切，得到玄武岩纤维；s4、将13～33质量份数的玄武岩纤维、0.7～1.7质量份数的陶瓷纤维于过量氢氧化钠中浸泡20～40分钟，排掉氢氧化钠，再加入0.5～1.5质量份数的羟乙基磺酸钠、0.2～0.5质量份数的二月桂疏基过氧化物于75～95℃、1～2mpa搅拌40～60分钟，得到改性混合纤维；s5、将90～110质量份数的基质沥青加热到165～175℃，加入3～4质量份数的丁苯橡胶和4～6质量份数的改性混合纤维、3～9质量份数的聚二甲基硅氧烷、1～5质量份数的硬脂酸、1～1.5质量份数的苯偶姻搅拌15～30分钟得到玄武岩纤维沥青。2.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维沥青的制备方法，其特征在于：所述玄武岩粉料中二氧化硅含量为55～67wt％，氧化铝含量为10～15wt％，氧化钙含量为5～8wt％以及氧化镁含量为3～6wt％。3.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维沥青的制备方法，其特征在于：所述锆英砂中氧化锆含量为60～70wt％。4.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维沥青的制备方法，其特征在于：所述玄武岩纤维的长度为12～18mm，以及所述陶瓷纤维长度为20～25mm。

技术总结
本申请涉及沥青技术领域，且公开了一种玄武岩纤维沥青的制备方法，将64～88质量份数的玄武岩粉料以及3～20质量份数的锆英砂混合粉碎，然后投入电熔炉中熔融拉丝，得到拉丝品，标准大气压下，将拉丝品冷却至40～60℃，再加入3～15质量份数的表面活性剂。本方案通过将玄武岩粉料与锆英砂混合，粉碎再拉丝，再通过加入缓冲剂、表面活性剂，之后进行烘干短切，能够精确各物质含量，从而调配出合适的玄武岩纤维，再将玄武岩纤维与陶瓷纤维混合，通过氢氧化钠、羟乙基磺酸钠、二月桂疏基过氧化物以及硬脂酸，从而制备出玄武岩纤维沥青，该制备方法工艺简单，性能优异，并且具有更优越的抗拉强度、弹性模量、耐高温、耐酸碱性能和热稳定性。耐酸碱性能和热稳定性。


技术研发人员：郭蒙蒙 王海旭 孙吴优 戴晓光
受保护的技术使用者：安徽交控工程集团有限公司
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/10/11