技术领域
本发明涉及一种改性炭黑、改性沥青及改性炭黑和改性沥青的制备方法。
背景技术
沥青老化是影响沥青路面使用质量和性能的重要因素，沥青的老化通常是 指沥青在存储、运输、混合料的拌和、摊铺、碾压过程中及长期使用过程中发 生的一系列物理与化学变化，导致其性能劣化的过程。沥青的老化主要方式为 紫外光老化与热氧老化。在沥青路面长期使用过程中，当沥青与空气接触时会 慢慢发生氧化，形成的极性含氧基团逐渐联结成高分子量的胶团促使沥青的粘 度提高、延度降低。因此，沥青路面在阳光照射下和高温环境里极易发生老化， 会出现变硬、开裂等破坏现象，这些都极大地损害了沥青路面的使用性能，缩 短了其使用寿命。
用炭黑对沥青进行改性，在国内外开展较早。在沥青中掺入炭黑后，残留 针入度和残留延度升高，沥青的抗老化能力得到大幅度提高。炭黑属于无机紫 外吸收剂，可以通过反射和折射紫外线达到防护紫外线的目的。普通炭黑作为 一种常见的抗老化剂，可以减缓紫外光对沥青的老化作用，同时可以提高沥青 抗热氧老化的性能。由于炭黑廉价，且可以用废轮胎裂解等手段得到再生炭黑， 因此相较于常用的聚合物改性剂SBS、SBR等可以节约大量成本，有很大的开 发潜力。但是普通炭黑在沥青中的分散性差，极易发生团聚现象，且掺入过多 会导致沥青的延度下降，延度的下降会使沥青路面在冬季低温时开裂，而掺入 量过少又对沥青性能的提高不甚明显。
对于炭黑的改性，国内外已有不少研究。日本的桐野志明等人申请的国际 专利200780053081.X提出了一种分散性表面改性炭黑，所述炭黑的表面官能团 与具有三个异氰酸酯端基的三异氰酸酯化合物中的一个异氰酸酯端基键合，而 其余两个异氰酸酯端基分别与具有二醇改性端基的聚合物的羟基键合。该发明 的改性炭黑在非极性溶剂、低极性溶剂中有优异分散性，主要用于液晶显示器 黑色基质或电子显示器中使用的黑色颜料。日本专利JP-A-8-337624公开了一种 在墨水、墨粉、涂料和树脂着色剂等介质中分散性良好的反应性炭黑接枝聚合 物，其通过在炭黑接枝聚合物中加入硅酮组分的聚合物链，使炭黑在低极性溶 剂中具有良好的分散性。
然而，国内外目前对于改性炭黑的应用主要集中在颜料、着色剂等方面， 对于沥青改性方面的应用研究却基本处于空白。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种废橡胶裂解的改性炭黑及其制备方 法，以及在改性沥青中的应用方法。
本发明提供了一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，所述改性炭黑由废橡胶 经无氧高温热解，并依次经洗涤剂洗涤，氧化剂氧化和表面活化剂活化制得。
优选地，所述改性炭黑为直径30nm～100nm的球状物。
本发明还提供了该改性炭黑的制备方法，具体是按如下步骤进行的：
S1：以废橡胶为原料，在无氧条件下，经500℃～600℃高温热解，然后制粒 形成直径为30nm～100nm的微球状炭黑；
S2：采用洗涤剂多次洗涤S1所制得的炭黑，并通过布氏漏斗减压过滤，除 去炭黑中的有机杂质；
S3：将S2处理后的炭黑与氧化剂以质量百分比浓度为0.5-2∶10的比例进行 混合，在70℃～90℃温度下搅拌2h～3h，冷却至室温后过滤，洗涤所述炭黑至中 性，在100℃下进行干燥直至恒重；
S4：将S3处理后的炭黑、苯酚和强碱溶液以质量百分比为1∶10∶1的比例进 行混合，搅拌并加热至50℃，搅拌速率为300r/min～400r/min，在氮气的环境 下反应2h～4h，反应结束后过滤，洗涤炭黑至中性，在50℃下进行干燥直至恒 重，得到改性炭黑。
优选地，所述洗涤剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丙酮、氯仿、四氯化 碳中的至少一种。
优选地，所述氧化剂选自双氧水、重铬酸钾溶液、浓度不低于60％的硝酸 中的至少一种。
优选地，所述强碱溶液的浓度为20％～40％。
本发明还提供了一种改性沥青，由沥青、稳定剂以及上述任一所述改性炭 黑通过熔融共混制备而成，各原料所占质量百分比为：沥青86％～96％、改性炭 黑2％～7％、稳定剂2％～7％。
优选地，所述沥青是道路沥青中的一种，25℃针入度为50dmm～110dmm， 软化点为42℃～54℃。
优选地，所述稳定剂选自亚甲基二萘磺酸钠、聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐、 聚乙烯吡咯烷酮中的一种。
本发明还提供了一种改性沥青的制备方法：
S11：按比例称取质量百分比为86％～96％的沥青、2％～7％的改性炭黑、 2％～7％的稳定剂；
S12：将S11中的沥青加热至120℃～140℃，再加入稳定剂和改性炭黑，开 动剪切搅拌机，在3000～6000rpm的转速下剪切30min～60min，使所述改性炭 黑均匀分散在沥青中；
S13：将S12所得产物保持温度140℃～160℃，降低转速至500rpm～1000rpm 搅拌反应30min～45min，制得改性沥青。
本发明所提供的由废橡胶经无氧高温热解制得的改性炭黑，耐老化能力要 远远高于普通炭黑，同时分散性好，不易团聚，在沥青中可以通过掺入适量的 本发明所提供的改性炭黑来进一步提高沥青的耐老化性能，因此相对于普通炭 黑可以更高效地提高沥青抗热氧老化和抗紫外光老化的性能。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明采用废橡胶高温裂解来生产改性炭黑，造价非常低廉；
2)将本发明提供的改性炭黑添加到沥青中，当掺量高于一定值时，本发明 所提供的改性炭黑与普通炭黑相比较，对沥青低温性能产生的不良影响更小；
3)本发明提供的改性炭黑的分散性要优于普通炭黑，可以通过加入适量本 发明提供的改性炭黑掺量来提高沥青的抗老化能力；
4)经过本发明提供的改性炭黑改性的沥青，抗紫外光老化能力显著提高， 大大提高了沥青的抗老化性能。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结 合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经510℃高温热解，然后制粒形成直径 为30nm的微球状炭黑，使用甲苯对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏 斗减压过滤，除去其有机杂质，在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g洗涤 处理过的产物和浓度为68％的硝酸500ml，通过磁力搅拌器将混合物在90℃温 度下搅拌2h，冷却至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃ 的恒温干燥箱中干燥，并放入干燥器中恒重；
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 20％的氢氧化钠溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应4h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将制得的改性炭黑作为添加剂进行沥青改性时，将86质量份的沥青A(所 述沥青A为道路石油沥青，25℃针入度为72dmm，软化点为50.3℃)加热至 140℃，添加7质量份的亚甲基二萘磺酸钠和7质量份的改性炭黑，在6000rpm 的转速下搅拌30min，保持温度在150℃，降低转速至800rpm搅拌反应30min， 制得由上述改性炭黑改性的沥青A。
对比例1：
将86质量份的沥青A加热到140℃，添加7质量份的亚甲基二萘磺酸钠和 7质量份的普通炭黑，以6000rpm的转速搅拌30min，保持温度在150℃，降低 转速至800rpm搅拌反应30min，得到由普通炭黑改性的沥青A。
对比例1’：
将沥青A先加热到140℃，以6000rpm的转速搅拌30min，再升温至150℃， 以800rpm的转速搅拌30min。
对实施例1所提供的改性沥青和对比例1、对比例1’所提供的对比样，分别 进行了薄膜烘箱试验(TFOT)，压力老化容器(PAV)试验与自然气候老化试 验。得到对比数据如下表1：
表1改性炭黑与普通炭黑改性沥青的老化性能
与对比例1和对比例1’相比，室内老化后，本发明实施例1制备的改性炭 黑的加入使得沥青的残留针入度比与残留延度比大大增加，而软化点增量和粘 度老化指数明显减小，表明本发明实施例1所制备的改性炭黑对沥青的耐热氧 老化性能具有较为显著的改善作用。
从表1还可以看出，在自然气候老化(自然暴晒约35h+雨水作用约10h) 后，实施例1改性炭黑制得的改性沥青与对比例1普通炭黑制得的改性沥青同 样表现出了较大的残留针入度比与残留延度比，以及较小的软化点增量和粘度 老化指数。此外，对比例1和实施例1的改性沥青相比，改性炭黑制得的改性 沥青的残留针入度比与残留延度比更大，而软化点增量和粘度老化指数更小。 这表明2种炭黑均改善了沥青的耐自然气候老化性能，其中以改性炭黑的改善 效果更为明显。
实施例2：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经510℃高温热解，然后制粒形成直径为 50nm的微球状炭黑，使用乙醇对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏斗减 压过滤，除去其有机杂质。在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g洗涤处理 过的炭黑和浓度为60％的浓硝酸500ml，通过磁力搅拌器将混合物在70℃温度 下搅拌3h，冷却至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃ 的恒温干燥箱中干燥，并放入干燥器中恒重。
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 40％的氢氧化钾溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应5h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。将制得的改性炭 黑作为添加剂进行沥青改性时，将96质量份的沥青A(所述的沥青为道路石油 沥青，25℃针入度为72dmm，软化点为50.3℃)加热至140℃，添加2质量份 的聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐和2质量份的改性炭黑，在3000rpm的转速下搅 拌60min，保持温度在150℃，降低转速至800rpm搅拌反应45min制得改性沥 青A。
对比例2：
将86质量份的沥青A加热到140℃，添加2质量份的聚苯乙烯马来酸酐共 聚铵盐和2质量份的普通炭黑，以3000rpm的转速搅拌60min，保持温度在 150℃，降低转速至800rpm搅拌反应30min，得到由普通炭黑改性的沥青A。
对比例2’
将沥青A先加热到140℃，以3000rpm的转速搅拌60min，再升温至150℃， 以800rpm的转速搅拌30min。
对实施例2所提供的改性沥青和对比例2、对比例2’所提供的对比样，分别 进行了薄膜烘箱试验(TFOT)，压力老化容器(PAV)试验与自然气候老化试 验。得到对比数据如下表2：
表2改性炭黑与普通炭黑改性沥青的老化性能
与对比例2和对比例2’相比，室内老化后，本发明实施例2制备的改性炭 黑的加入使得沥青的残留针入度比与残留延度比大大增加，而软化点增量和粘 度老化指数明显减小，表明本发明实施例2所制备的改性炭黑对沥青的耐热氧 老化性能具有较为显著的改善作用。
从表2还可以看出，在自然气候老化(自然暴晒约35h+雨水作用约10h) 后，实施例2制得的改性沥青与对比例2普通炭黑制得的改性沥青同样表现出 了较大的残留针入度比与残留延度比，以及较小的软化点增量和粘度老化指数。 此外，对比例2和实施例2的改性沥青相比，改性炭黑改性沥青的残留针入度 比与残留延度比更大，而软化点增量和粘度老化指数更小。这表明2种炭黑均 改善了沥青的耐自然气候老化性能，其中以改性炭黑的改善效果更为明显。
实施例3：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经510℃高温热解，然后制粒形成直径为 40nm的微球状炭黑，使用苯对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏斗减压 过滤，除去其有机杂质。在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g处理过的炭 黑和浓度为65％的硝酸500ml，通过磁力搅拌器将其在80℃温度下搅拌3h，冷 却至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃的恒温干燥箱 中干燥，并放入干燥器中恒重。
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50m1苯酚和5ml浓度为 30％的氢氧化钙溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应4h；反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将制得的改性炭黑作为添加剂进行沥青改性时，将93质量份的沥青B(所 述的沥青为道路石油沥青，25℃针入度为91dmm，软化点为45.5℃)加热至 120℃，添加3.5质量份的聚乙烯吡咯烷酮和3.5质量份的改性炭黑，在4500rpm 的转速下搅拌45min，保持温度在160℃，降低转速至700rpm搅拌反应40min 制得改性沥青B。
对比例3：
将93质量份的沥青B加热到120℃，添加3.5质量份的聚乙烯吡咯烷酮和 3.5质量份的普通炭黑，以4500rpm的转速搅拌45min，保持温度在160℃，降 低转速至700rpm搅拌反应40min，得到由普通炭黑改性的沥青B。
对比例3’
将沥青B先加热到120℃，以4500rpm的转速搅拌45min，再升温至160℃， 以700rpm的转速搅拌40min。
对实施例3所提供的改性沥青和对比例3、对比例3’所提供的对比样，分别 进行了薄膜烘箱试验(TFOT)，压力老化容器(PAV)试验与自然气候老化试 验。得到对比数据如下表3：
表3改性炭黑与普通炭黑改性沥青的老化性能
与对比例3和对比例3’相比，室内老化后，本发明实施例3制备的改性炭 黑的加入使得沥青的残留针入度比与残留延度比大大增加，而软化点增量和粘 度老化指数明显减小，表明本发明实施例3所制备的改性炭黑对沥青的耐热氧 老化性能具有较为显著的改善作用。
从表3还可以看出，在自然气候老化(自然暴晒约35h+雨水作用约10h) 后，实施例3改性炭黑制得的改性沥青与对比例3普通炭黑制得的改性沥青同 样表现出了较大的残留针入度比与残留延度比，以及较小的软化点增量和粘度 老化指数。此外，对比例3和实施例3的改性沥青相比，改性炭黑制得的改性 沥青的残留针入度比与残留延度比更大，而软化点增量和粘度老化指数更小。 这表明2种炭黑均改善了沥青的耐自然气候老化性能，其中以改性炭黑的改善 效果更为明显。
实施例4：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经530℃高温热解，然后制粒形成直径为 100nm的微球状炭黑，使用苯对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏斗减 压过滤，除去其有机杂质。在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g处理过的 炭黑和浓度为65％的重铬酸钾溶液500ml，通过磁力搅拌器将其在80℃温度下 搅拌3h，冷却至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃的 恒温干燥箱中干燥，并放入干燥器中恒重。
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml的苯酚和5ml浓度 为30％的氢氧化钙溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应4h；反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将制得的改性炭黑作为添加剂进行沥青改性时，将93质量份的沥青B(所 述的沥青为道路石油沥青，25℃针入度为91dmm，软化点为45.5℃)加热至 120℃，添加3.5质量份的聚乙烯吡咯烷酮和3.5质量份的改性炭黑，在4500rpm 的转速下搅拌45min，保持温度在160℃，降低转速至700rpm搅拌反应40min 制得改性沥青B。
对比例4：
将93质量份的沥青B加热到120℃，添加3.5质量份的聚乙烯吡咯烷酮和 3.5质量份的普通炭黑，以4500rpm的转速搅拌45min，保持温度在160℃，降 低转速至700rpm搅拌反应40min，得到由普通炭黑改性的沥青B。
对比例4’
将沥青B先加热到120℃，以4500rpm的转速搅拌45min，再升温至160℃， 以700rpm的转速搅拌40min。
对实施例4所提供的改性沥青和对比例4、对比例4’所提供的对比样，分别 进行了薄膜烘箱试验(TFOT)，压力老化容器(PAV)试验与自然气候老化试 验。得到对比数据如下表4：
表4改性炭黑与普通炭黑改性沥青的老化性能
与对比例4和对比例4’相比，室内老化后，本发明实施例4制备的改性炭 黑的加入使得沥青的残留针入度比与残留延度比大大增加，而软化点增量和粘 度老化指数明显减小，表明本发明实施例4所制备的改性炭黑对沥青的耐热氧 老化性能具有较为显著的改善作用。
从表4还可以看出，在自然气候老化(自然暴晒约35h+雨水作用约10h) 后，实施例4改性炭黑制得的改性沥青与对比例4普通炭黑制得的改性沥青同 样表现出了较大的残留针入度比与残留延度比，以及较小的软化点增量和粘度 老化指数。此外，对比例4和实施例4的改性沥青相比，改性炭黑制得的改性 沥青的残留针入度比与残留延度比更大，而软化点增量和粘度老化指数更小。 这表明2种炭黑均改善了沥青的耐自然气候老化性能，其中以改性炭黑的改善 效果更为明显。
实施例5：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经600℃高温热解，然后制粒形成直径为 30nm的微球状炭黑，使用体积比为1∶1的乙醇与四氯化碳混合液对制得的产 物进行多次洗涤，并通过布氏漏斗减压过滤，除去其有机杂质。在连接球型冷 凝管的锥形瓶中，加入50g处理过的炭黑和浓度为65％的重铬酸钾溶液500ml， 通过磁力搅拌器将其在80℃温度下搅拌3h，冷却至室温后过滤，反复用去离子 水洗涤过滤物至中性，在100℃的恒温干燥箱中干燥，并放入干燥器中恒重。
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml的苯酚和5ml浓度 为30％的氢氧化钙溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应4h；反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将制得的改性炭黑作为添加剂进行沥青改性时，将93质量份的沥青B(所 述的沥青为道路石油沥青，25℃针入度为91dmm，软化点为45.5℃)加热至 120℃，添加3.5质量份的聚乙烯吡咯烷酮和3.5质量份的改性炭黑，在4500rpm 的转速下搅拌45min，保持温度在160℃，降低转速至700rpm搅拌反应40min 制得改性沥青B。
对比例5：
将93质量份的沥青B加热到120℃，添加3.5质量份的聚乙烯吡咯烷酮和 3.5质量份的普通炭黑，以4500rpm的转速搅拌45min，保持温度在160℃，降 低转速至700rpm搅拌反应40min，得到由普通炭黑改性的沥青B。
对比例5’
将沥青B先加热到120℃，以4500rpm的转速搅拌45min，再升温至160℃， 以700rpm的转速搅拌40min。
对实施例5所提供的改性沥青和对比例5、对比例5’所提供的对比样，分别 进行了薄膜烘箱试验(TFOT)，压力老化容器(PAV)试验与自然气候老化试 验。得到对比数据如下表5：
表5改性炭黑与普通性炭黑改性沥青的老化性能
与对比例5和对比例5’相比，室内老化后，本发明实施例5制备的改性炭 黑的加入使得沥青的残留针入度比与残留延度比大大增加，而软化点增量和粘 度老化指数明显减小，表明本发明实施例5所制备的改性炭黑对沥青的耐热氧 老化性能具有较为显著的改善作用。
从表5还可以看出，在自然气候老化(自然暴晒约35h+雨水作用约10h) 后，实施例5改性炭黑制得的改性沥青与对比例5普通炭黑制得的改性沥青同 样表现出了较大的残留针入度比与残留延度比，以及较小的软化点增量和粘度 老化指数。此外，对比例5和实施例5的改性沥青相比，改性炭黑制得的改性 沥青的残留针入度比与残留延度比更大，而软化点增量和粘度老化指数更小。 这表明2种炭黑均改善了沥青的耐自然气候老化性能，其中以改性炭黑的改善 效果更为明显。
实施例6：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经510℃高温热解，然后制粒形成直径 为30nm的微球状炭黑，使用丙酮对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏 斗减压过滤，除去其有机杂质，在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g洗涤 处理过的炭黑和浓度为68％的硝酸500ml，通过磁力搅拌器将混合物在70℃温 度下搅拌3h，冷却至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃ 的恒温干燥箱中干燥，并放入干燥器中恒重；
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 20％的氢氧化钠溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应4h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将制得的改性炭黑作为添加剂进行沥青改性时，将90质量份的沥青C(25℃ 针入度为87dmm，软化点为47.2℃)加热至140℃，添加5质量份的亚甲基二 萘磺酸钠和5质量份的改性炭黑，在5000rpm的转速下搅拌35min，保持温度 在160℃，降低转速至700rpm搅拌反应30min，制得由上述改性炭黑改性的沥 青C。
实施例7：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经550℃高温热解，然后制粒形成直径 为80nm的微球状炭黑，使用四氯化碳对制得的产物进行多次洗涤，并通过布 氏漏斗减压过滤，除去其有机杂质，在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g 洗涤处理过的炭黑和浓度为68％的硝酸500ml，通过磁力搅拌器将混合物在 80℃温度下搅拌2h，冷却至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性， 在100℃的恒温干燥箱中干燥，并放入干燥器中恒重；
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 40％的氢氧化钠溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率300r/min， 在氮气的环境下反应5h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将制得的改性炭黑作为添加剂进行沥青改性时，将92质量份的沥青C(25℃ 针入度为87dmm，软化点为47.2℃)加热至140℃，添加4质量份的亚甲基二 萘磺酸钠和4质量份的改性炭黑，在4000rpm的转速下搅拌40min，保持温度 在160℃，降低转速至600rpm搅拌反应35min，制得由上述改性炭黑改性的沥 青C。
实施例8：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经500℃高温热解，然后制粒形成直径 为100nm的微球状炭黑，使用氯仿对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏 斗减压过滤，除去其有机杂质，在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g洗涤 处理过的炭黑和双氧水，通过磁力搅拌器将混合物在70℃温度下搅拌3h，冷却 至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃的恒温干燥箱中 干燥，并放入干燥器中恒重；
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 20％的氢氧化钾溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率300r/min， 在氮气的环境下反应4h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将制得的改性炭黑作为添加剂进行沥青改性时，将88质量份的沥青D(25℃ 针入度为79dmm，软化点为49.3℃)加热至120℃，添加6质量份的亚甲基二 萘磺酸钠和6质量份的改性炭黑，在6000rpm的转速下搅拌60min，保持温度 在160℃，降低转速至500rpm搅拌反应45min，制得由上述改性炭黑改性的沥 青D。
实施例9：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经550℃高温热解，然后制粒形成直径为 30nm的微球状炭黑，使用二甲苯分别多次洗涤再生炭黑，并通过布氏漏斗减压 过滤，除去其有机杂质。在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入处理过的5g再生 炭黑与50ml重铬酸钾溶液，通过磁力搅拌器将其在80℃温度下搅拌3h，冷却 至室温后过滤，反复用去离子水洗涤炭黑至中性，在100℃的恒温干燥箱中干 燥，并放入干燥器中恒重。
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 20％的氢氧化钾溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率300r/min， 在氮气的环境下反应4h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将94质量份的沥青D(25℃针入度为79dmm，软化点为49.3℃)加热至 120℃，添加3质量份的聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐和3质量份的改性炭黑，在 3000rpm的转速下搅拌60min，保持温度在140℃，降低转速至800rpm搅拌反 应45min制得改性沥青D。
实施例10：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经600℃高温热解，然后制粒形成直径 为30nm的微球状炭黑，使用四氯化碳对制得的产物进行多次洗涤，并通过布 氏漏斗减压过滤，除去其有机杂质，在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g 洗涤处理过的炭黑和双氧水，通过磁力搅拌器将混合物在80℃温度下搅拌2h， 冷却至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃的恒温干燥 箱中干燥，并放入干燥器中恒重；
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 20％的氢氧化钠溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应5h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将92质量份的沥青E(25℃针入度为65dmm，软化点为53.1℃)加热至 120℃，添加4质量份的聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐和4质量份的改性炭黑，在 3000rpm的转速下搅拌60min，保持温度在150℃，降低转速至800rpm搅拌反 应45min制得改性沥青E。
实施例11：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经510℃高温热解，然后制粒形成直径 为30nm的微球状炭黑，使用氯仿对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏 斗减压过滤，除去其有机杂质，在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g洗涤 处理过的炭黑和双氧水，通过磁力搅拌器将混合物在90℃温度下搅拌2h，冷却 至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃的恒温干燥箱中 干燥，并放入干燥器中恒重；
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 20％的氢氧化钠溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应4h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将86质量份的沥青E(25℃针入度为65dmm，软化点为53.1℃)加热至 130℃，添加7质量份的聚乙烯吡咯烷酮和7质量份的改性炭黑，在3000rpm的 转速下搅拌30min，保持温度在180℃，降低转速至800rpm搅拌反应45min制 得改性沥青E。
实施例12：
一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，由废橡胶经无氧高温热解制得，并经 洗涤剂洗涤、氧化剂氧化和表面活化剂活化而成。该改性炭黑的制备方法具体 如下：
以废橡胶为原料，在无氧条件下，经600℃高温热解，然后制粒形成直径 为40nm的微球状炭黑，使用丙酮对制得的产物进行多次洗涤，并通过布氏漏 斗减压过滤，除去其有机杂质，在连接球型冷凝管的锥形瓶中，加入50g洗涤 处理过的炭黑和双氧水，通过磁力搅拌器将混合物在70℃温度下搅拌3h，冷却 至室温后过滤，反复用去离子水洗涤过滤物至中性，在100℃的恒温干燥箱中 干燥，并放入干燥器中恒重；
在圆底烧瓶中加入5g上述步骤氧化处理过的炭黑、50ml苯酚和5ml浓度为 20％的氢氧化钠溶液，用磁力搅拌器搅拌并加热至50℃，搅拌速率400r/min， 在氮气的环境下反应4h。反应结束后过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤过滤物至 中性，在50℃下的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到改性炭黑。
将90质量份的沥青F(25℃针入度为80dmm，软化点为49.6℃)加热至 130℃，添加5质量份的聚乙烯吡咯烷酮和5质量份的改性炭黑，在3000rpm的 转速下搅拌45min，保持温度在180℃，降低转速至600rpm搅拌反应40min制 得改性沥青F。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳实施例，其保护范围 不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均 在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围以权利要求书为准。