碳纳米管改性沥青研究进展
基于DSR的碳纳米管SBS复合改性沥青抗老化性能分析
基于DSR 的碳纳米管/SBS复合改性沥青抗老化性能分析**墓金项目：国家重点研发计划(2016YFC0701605-02);黑龙江智交通运输厅重点科技项目(2016hljjt017)作者简介：解双瑞，硕士研究生，研究方向为胳面工程及道胳工程林料。
解双瑞"，徐文远"，苏 禹'(1东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150040;2东北林业大学黑龙江省道桥结构与绿色生态技术重点实验室，黑龙江哈尔滨150040 )摘要：为研究碳纳米管(CNTs )对SBS 改性沥青抗老化性能的影响，对不同CNTs 掺量的CNTs/SBS 复合改性沥 青进行动态剪切流变实验;以CNTs 掺量为自变量，对CNTs/SBS 复合改性沥青与SBS 改性沥青进行旋转薄膜加热试 验及紫外老化试验，并对沥青残留物进行动态剪切流变试验以评价其老化性能。
结果表明，CNTs 的加入可有效提高 SBS 改性沥青的高温性能及老化性能。
通过动态剪切流变试验结果来看，CNTs 的加入降低了改性沥青的温度敏感性， 并随着掺量的增加改善效果也越明显。
关键词：碳纳米管，复合改性沥青，动态剪切流变实验，短期老化，紫外老化中图分类号：U 414The Analysis on Anti-aging Performance of Carbon Nanotubes/SBSCompound Modified Asphalt Based on DSR TestXIE Shuang-rui", XU Wen-yuan 1'2, SU Yu 1(1 Civil Engineering College, Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China;2 Key Laboratory for Road Structure and Green Ecological Technology of Heilongjiang Province,Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China)Abstract : In order to study the effect of carbon nanotubes (CNTs) on the anti-aging properties of SBS modified asphalt, dynamic shear rheology experiments were performed on CNTs / SBS composite modified asphalt with different CNTs ing the CNTs content as an independent variable, the CNTs / SBS composite modified asphalt and SBS modified asphalt were subjected to a rotating film heating test and an ultraviolet aging test, and a dynamic shear rheological test of the asphalt residue was performed to evaluate its aging performance.The results show that the addition of CNTs can effectively improve the high temperature performance and aging performance of SBS modified asphalt. According to the results of dynamic shear rheological tests, the addition of CNTs reduces the temperature sensitivity of the modified asphalt, and the effect is more obvious as the amount of CNTs increases.Key words : carbon nanotubes , composite modified asphalt , dynamic shear rheological test, short-term aging, ultraviolet agingSBS 作为一种改性剂，由于其能够显著改善基质沥 青的高低温性能，且价格低廉，而被国内外广泛应用。
改性沥青的研究进展
改性沥青的研究进展黄 彬,马丽萍,许文娟(昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093)摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。
总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。
关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied AsphaltHUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan(Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093)Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper.K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development 黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @ 马丽萍:女,1966年生,教授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@0 前言普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。
碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响研究
碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响研究作者：刘正雄刘和操李新燕石晏张莉丽来源：《粘接》2024年第02期doi：10.3969/j.issn.1001-5922.2024.02.043摘要：為研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响，利用高速剪切的方法将碳纳米管掺入SBS改性沥青混凝土中，并配置相应的沥青混合料。
通过实验研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的粘滞及相容性的影响，进而确定碳纳米管的最佳掺入量为0.9%，碳纳米管的掺入控制了改性沥青材料内部相对运动情况，提升SBS材料在沥青混凝土中分散的均匀程度。
实验结果表明，所提出方法在荷载作用次数为20 000时的车辙深度为18.76 mm，马歇尔稳定度为12.98 kN，碳纳米管材料能够增强SBS改性沥青混凝土的高温稳定性及水稳定性。
关键词：碳纳米管；SBS改性沥青；沥青混凝土；混凝土路用性能；沥青混合材料中图分类号：TU411；TQ117.6+3 文献标志码：A 文章编号：1001-5922（2024）02-0163-04Research on the effect of carbon nanotubes on the road performance of SBS modified asphalt concreteLIU Zhengxiong，LIU Hecao，LI Xinyan，SHI Yan，ZHANG Lili（Southwest Communications Construction Group Co.，Ltd.，Kunming 650032， China）Abstract：To study the effect of carbon nanotubes on the road performance of SBS modified asphalt concrete，carbon nanotubes were incorporated into SBS modified asphalt concrete by high-speed shearing method，and the corresponding asphalt mixture was configured.The influence of carbon nanotubes on the viscosity and compatibility of SBS modified asphalt concrete was studied experimentally，and the optimal incorporation of carbon nanotubes was determined to be 0.9%，the addition of carbon nanotubes controlled the relative movement inside the modified asphalt material and improve the uniformity of SBS material dispersion in asphalt concrete.The experimental results showed that the rutting depth of the studied method was 18.76 mm under 20 000 load cycles，the Marshall stability was 12.98 kN，and the carbon nanotube materials can enhance the high temperature stability and water stability of SBS modified asphalt concrete.Key words：Carbon nanotubes;SBS modified asphalt;asphalt concrete;concrete road performance;asphalt mixture material沥青路面建设需选择性能良好的沥青路面材料，目前主要在普通沥青中掺入聚合物改性剂提升路面使用能力，其中SBS改性沥青具备较佳的使用性能，有利于道路建设，但SBS改性沥青存在部分分层离析等现象，路面性能将变差，而碳纳米材料作为柔韧性较好的材料能够有效改进SBS改性沥青的路用性能。
碳纳米管复合生物油改性沥青流变性能和抗老化性能综合评估
碳纳米管复合生物油改性沥青流变性能和抗老化性能综合评估林小青
【期刊名称】《福建建设科技》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】本文利用碳纳米管(CNT)来增强生物沥青(废弃餐饮油、秸秆油)的高温性能,弥补生物油沥青高温性能不足的局限性。
采用温度扫描、线性振幅扫描、弯曲梁流变等高低温流变试验分析了不同碳纳米管掺量对生物油沥青高温敏感性和低温抗裂能力的影响。
最后通过紫外吸收试验和红外光谱试验评价了复合改性沥青的抗紫外老化性能。
结果发现,碳纳米管可以显著提高生物油的高温敏感性,并保持出色的流变性能,其中对于秸秆油改善效果更佳;碳纳米管使得生物油沥青具备较强的抗紫外老化能力,让其更能够适用复杂的服役条件。
【总页数】5页(P62-66)
【作者】林小青
【作者单位】福建省建筑科学研究院有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】U41
【相关文献】
1.多聚磷酸复合SBS改性沥青流变性能及抗老化特性
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能评估4.氧化石墨烯/SBS复合改性沥青抗老化和高温流变性能研究5.有机化蛭石/SBS复合改性沥青流变及抗老化性能研究
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碳纳米纤维改性热拌沥青混合料的特性研究
碳纳米纤维改性热拌沥青混合料的特性研究摘要：多功能纳米材料具有经济有效地增强道路材料功效和长期性能的潜力。
本研究通过添加不同比例的CNF对HMA混合料分别进行改性，致力于探索导电碳纳米纤维改性热拌沥青混合料的力学性能。
采用间接拉伸加载模式对素混合料和改性混合料的粘弹性、强度、抗永久变形能力和疲劳特性加以评估。
为了了解CNF在HMA混合料中的微观力学行为，采用扫描电子显微镜（SEM）对HMA样品断裂面的微观结构和形貌进行研究。
试验结果发现，添加的CNF以一种独特方式提高了HMA混合料的宏观性能。
本文阐述了对CNF改性机理的基本认识以及其对HMA整体力学性能和试验室指标的影响效果。
关键词：碳纳米管、改性沥青、力学特性1.引言近年来，经纳米材料强化的传统材料已取得了研究者的关注，这归因于它们的高效、多功能性和长期性能[1-5]。
纳米材料的独特力学性能和流变特性有利于持久耐用路面材料的设计和施工。
然而纳米颗粒的分散和与基质材料的相容性是发展纳米复合材料的主要挑战[1]。
纳米复合材料的研发主要依靠纳米颗粒/基体界面的粘合以及纳米颗粒在基质中的分散性实现[1]。
分散不当的纳米颗粒可能因为出现损伤而降低材料的性能。
由哈塔卜[6]等人开发的超声和高速剪切混合分散方法的结合，使得获得高度分散并具有改进力学性能的聚合物纳米复合材料成为了可能。
Khattak et al.[7,8]开发了一个使得CNF 能在沥青结合料中均匀混合的高效混合方法。
他们发现，改性CNF显著改进了沥青结合料的复数剪切模量和抗疲劳性能。
其他纳米材料，如纳米粘土已被证实可以提高沥青的抗车辙性能，但未减轻疲劳问题[9]。
纳米碳酸盐改性沥青表现出增强的抗车辙性能和改进的低温韧性[10,11]。
Yu et al.[12]研究了蒙脱石对SBS共聚物改性沥青性能的影响。
在他们的研究中，钠蒙脱石和有机蒙脱土（纳米粘土）对SBS改性沥青的复数剪切模量和相位角有所改善。
纳米改性沥青及其路用性能
纳米改性沥青及路用性能研究摘要：纳米材料由于其特殊的物理性质，在材料学中的应用越来越广泛，纳米改性沥青的研究成为路面材料研究的热点。
本文通过介绍纳米改性沥青及其研究现状，并结合实验数据，分析得出纳米改性沥青的路用性能，最后对纳米改性沥青的应用前景进行展望。
关键词：纳米材料，纳米改性沥青，路用性能；正文：1.纳米材料简介纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。
纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。
这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
2.纳米改性沥青介绍及其研究现状纳米材料改性沥青的研究是道路交通材料研究中的热点和前沿课题，纳米粒子与沥青的相容性以及在沥青中的分散和稳定性是决定纳米材料改善沥青各项性能的关键。
具有改性性能的纳米颗粒在沥青的改性方面表现出优良的混融、增强和增韧性能，对改善沥青混合料路用性能具有良好的效果。
纳米改性沥青路用性能纳米粒子的比表面积很大，表面能高，处于非热力学稳定态，很容易团聚在一起，形成带有若干弱连接界面的尺寸较大团聚体，这种团聚的二次粒子难以发挥其纳米效应，使材料达不到理想的性能。
而且由于表面有大量硅羟基，使得纳米Ⅰ具有强亲水性，在有机基体中的分散性和浸润性很差。
应用碳纳米管提高SBS改性沥青及其混合料路用性能的研究
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应 用 碳 纳 米 管 提 ． 同 ＿ Ｃ ＿ ＿ ｊ Ｉ — Ｓ Ｂ Ｓ改性 沥青 及 其 混 合 料 路 用 性 能 的 研 究
ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｂ Ｓ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ；ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ ；ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ；Ｓ Ｂ Ｓ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ；ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｎ ａ ｎ ｏ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ
弱化学相互作用（ 这里主要 以 竹一叮 Ｔ 堆积作 用为主 ） 。加入碳 纳米 管的 Ｓ Ｂ Ｓ沥青 较单 纯 Ｓ Ｂ Ｓ改性 沥青在 综合 性能 上有较 大
改观。
关键词 ：改性沥青 ；碳 纳米管 ；复合 材料 ；Ｓ Ｂ Ｓ橡胶 ；功能纳米材料
中图 分 类 号 ：Ｕ ４ １ ４ ． ７ ５ ；Ｓ ７ ７ ３ ． ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ １— ０ ０ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ）０ ｌ 一０ １ ２ ０— ０ ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｎ ｅ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｗａ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｂ Ｓ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｏ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ．Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ａ ｄ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｏ ｎ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ，ｓ ｏ ｔ ｆ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ，ａ ｎ ｄ Ｄ Ｓ Ｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ．
碳纳米管改性沥青路用性能的研究进展
碳纳米管改性沥青路用性能的研究进展摘要：碳纳米管作为一种纳米材料，重量较轻，结构呈六边形，具有许多不同寻常的电学、力学和化学性能。
近些年纳米技术被不断深入研究，碳纳米管和纳米材料具有很好的应用前景。
其特殊的性能被许多研究人员应用到沥青中，通过试验探究碳纳米管对沥青及其改性后相关性能评价指标的影响，改善沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性，从而提高沥青及其混合料的路用性能。
关键词：碳纳米管；评价指标；路用性能1 引言1985 年，C60的发现吸引了全世界的目光，1991 年日本电子公司（NEC）的饭岛博士发现了一种更加奇特的碳结构——碳纳米管（简称CNTs）[1]，由于碳纳米管功能的特殊性，被大量的应用在沥青中。
Amin等人在沥青中加入多壁碳纳米管，沥青的高温性能得到改善，Yang等人在沥青中加入单壁碳纳米管使沥青的针入度、延度等提高，Faramarzi等人的研究发现在沥青中掺入多壁碳纳米管可以提高沥青的车辙因子，Santagat等人发现多壁碳纳米管的掺入到沥青中可以降低沥青的热氧老化的敏感性[2]；许晨通过试验测试制备的CNTs改性沥青，发现较好的改善了高温性能，降低了其温度敏感性，并且粘度有了提升较大[3]；姚红淼等人研究发现，少量的CNTs能显著提高沥青的粘度、高温稳定性以及低温蠕变能力，但在一定程度上会影响施工和易性，温度越高，CNTs随着掺量的增加对沥青性能的影响越明显，国内学者对纳米材料的研究首先表现在对于材料的复合改性、智能化及功能化的关注，并逐步将目光从宏观转入到微观进行研究，纳米材料与技术已成为沥青路面的研究趋势[4]。
2 CNTs改性沥青的制备工艺CNTs改性沥青有较简单的制备方法，主要有机械搅拌法、高速剪切法和超声波分散法。
在此次试验中，纳米改性沥青的制备温度一般保持在180℃左右。
首先称取规定质量的基质沥青、SBS改性剂、纳米材料和稳定剂（采用硫磺类稳定剂），再将规定掺量的纳米材料和SBS改性剂在干净烧杯中搅拌均匀，待基质沥青温度达到规定温度后，缓慢将混合后的纳米材料和SBS改性剂加入至基质沥青中，打开剪切机，并调整转速，开始是剪切机转速为3500rad/min，温度保持在180℃，以此状态持续剪切30min；之后加入稳定剂，并将转速降至2500rad/min，试验温度仍为180℃，继续剪切40min。
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碳纳米管改性沥青研究进展朱浩然;魏建明;龚明辉;姚红淼;杨军【摘要】作为目前最优异的纳米材料之一,碳纳米管(CNTs)在道路沥青材料中的应用备受关注.在总结国内外已有研究成果的基础上,讨论并分析了CNTs改性沥青在制备工艺、材料选择、性能表征及改性机理方面的发展以及存在的不足与挑战.采用超声波分散和表面活性技术制备CNTs改性沥青是未来的发展趋势.CNTs能够有效增强沥青的高温抗车辙性能和抗疲劳性能,并降低沥青对老化和水损的敏感性,关于其低温抗裂性能优劣还存在争议.CNTs以纤维网络结构增强了沥青力学性能,并以桥接方式抑制裂纹扩展;不同于聚合物改性,CNTs改性没有显著改变沥青的组分结构.该综述有助于促进CNTs在沥青材料中的应用和发展,为长寿命沥青路面的设计提供基础和方向.%Studies on carbon nanotubes (CNTs) modified asphalt have attracted great attention all over the world.On the basis of the previous studies,the developments as well as challenges in CNTs modified asphalt studies are presented.Four specific topics including preparation method,material selection,performance characterization and mechanism are discussed.It is believed to be a promising way to use ultrasonic method dispersion and surfactant to prepare CNTs modified Ts can enhance the high temperature and anti-fatigue performance,also decrease the aging and moisture susceptibilities of asphalt.However,CNTs modified asphalt may display a low flexibility.It is inferred that CNTs forms a network in asphalt which is responsible for the improvement of asphalt mechanical performance.Being different from polymer modification,CNTs modification may not significantly changeasphalt composition.The application of CNTs modified asphalt in pavement engineering would be promoted.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2017(033)002【总页数】9页(P386-394)【关键词】碳纳米管;沥青;制备工艺;材料选择;性能表征;改性机理【作者】朱浩然;魏建明;龚明辉;姚红淼;杨军【作者单位】同济大学交通运输工程学院,上海200092;苏交科集团股份有限公司,江苏南京211112;北京低碳清洁能源研究所,北京102211;东南大学交通学院,江苏南京210096;东南大学交通学院,江苏南京210096;东南大学交通学院,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】TU57+1为了应对日益增长的交通量和交通荷载，对高强度、高耐久性的路用材料的需求日益迫切。
对于广泛使用的路用沥青材料，如何突破传统聚合物改性的不足，如耐光、热氧老化能力不足及储存稳定性不佳[1-2]，提高改性剂对沥青性能优化的上限，仍是路用材料研究者十分关注的问题。
近年来，纳米材料的开发和应用得到了飞速发展，将其与基体材料复合，能够在纳米尺度上改变原材料的结构特性，进而实现材料宏观性能的极大优化。
基于此，部分学者提出了采用纳米改性剂提高沥青材料路用性能的思路[3-22]，主要包括纳米氧化物、层状纳米材料及碳族纳米材料。
在诸多纳米材料中，碳纳米管(CNTs)无疑是最受瞩目的一种。
然而，采用CNTs改性沥青的研究还比较有限[23-29]，尤其对于CNTs改性沥青的制备工艺还未有定论；同时，对于CNTs改性沥青性能评价也存在争议，其改性机理涉及较少。
针对这些问题，笔者结合国内外已有研究和笔者已开展的室内实验成果，综述并评价CNTs改性沥青研究关键点，指出现有研究中存在的不足与挑战，为CNTs改性沥青在道路工程中的实际应用提供理论参考。
自1991年由日本科学家S.Iijina发明以来，CNTs已被广泛应用于各个行业。
它是一种由呈六边形排列的碳原子构成的同轴圆管，对于不同CNTs，层数有数层至数十层不等[28]。
这种纳米材料受到广泛青睐的原因在于以下7点。
(1)高强度和高杨氏模量。
CNTs的抗拉强度在1.4～2.9 GPa之间，杨氏模量可达18～62 GPa。
(2)高延性。
CNTs具备抵抗较大变形的能力，其极限破坏应变范围为0.12～0.18。
(3)大长/径比。
通常CNTs的长度在几十微米，而直径只有几十纳米，因此CNTs的长/径比通常大于500。
(4)高比表面能。
较高的比表面能能够保证CNTs与基体材料产生良好的吸附作用，增强基体材料的各项性能。
然而，也正是由于这种较高的比表面能，使得CNTs往往内部团聚、缠结，难以在基体内部分散。
(5)良好的导电、导热性。
CNTs具备导电、传热能力，能够赋予材料多功能化和智能化。
(6)与基体良好的黏结力。
CNTs能够与基体材料产生良好的黏结作用，从而提高复合材料的抗剪能力。
(7)低添加量。
仅需添加0.05%(质量分数)的CNTs，就可以在基体内形成良好的网络，承受力学荷载并传热、导电[30]。
这一特征无疑将大大降低CNTs复合材料的成本，促进CNTs在材料性能优化过程中的推广和应用。
正是以上诸多优异的性能和特点，使得CNTs被认为是能有效增强沥青性能的改性剂之一。
然而，CNTs的加入对沥青软化点的提升并不明显，甚至会降低沥青的低温延度，而且只有以较高比例(质量分数>1%)掺加CNTs时，才能观测到比较明显的改性效果[27]。
这些都与当初使用CNTs作为高性能改性剂的初衷相违背。
现有研究多采用聚合物改性沥青制备方法和评价指标对CNTs改性沥青进行研究分析，而上述“矛盾”可能恰恰反映出这些方法的不足或者指标的不适用。
为了分析影响CNTs改性效果的关键因素并进行改进优化，笔者将针对制备工艺、CNTs 选择、路用性能和改性机理4个方面逐层进行阐述，如图1所示。
已有的CNTs改性沥青制备工艺主要有机械搅拌法、高速剪切法和超声波分散法，其所用设备如图2所示。
如图2(a)所示，机械搅拌法主要通过在液态沥青中转动搅拌器来实现CNTs的分散。
通常，搅拌器的转速是固定的，因此只有通过设定不同搅拌时间来制备不同分散程度的CNTs改性沥青。
图2(b)展示了实验室常见的高速剪切机，用来制备均匀混合的聚合物改性沥青。
在高速剪切机腔体内，装有对偶咬合的定转子，CNTs和液态沥青在轴向吸力作用下被吸入转子承受高速剪切，从而形成高度分散的混合物。
图2(c)中的超声波分散设备在道路工程领域并不常见。
它主要是将大功率超声波能换能器的变幅杆浸入到液态沥青中，然后将声波能传递给沥青。
超声波频率在20～60 kHz之间，假设某一点以25 kHz 的频率和10 μm的振幅振动，那么这点的加速度将达到地球引力加速度的25000倍。
如果将这种频率的超声波传递给沥青，那么将会在沥青中出现空洞现象，空洞的“爆炸”会产生巨大的能量，正是这种能量破坏了CNTs之间的团聚力(范德华力)，使其在沥青中均匀分散[24]。
上述3种方法的使用情况列于表1。
仅针对CNTs改性沥青制备流程，不涉及CNTs聚合物改性沥青的制备。
Hasan等[24]采用扫描电子显微镜(SEM)观测了采用不同方法获得的CNTs在沥青中的分散效果，如图3所示。
从图3可见，机械搅拌制备的纳米改性沥青中，CNTs不仅不能实现纳米尺度的分散，而且CNTs团聚体的分散也不均匀；高速剪切法可以促使CNTs团聚体的均匀分布，但与机械搅拌法一样无法实现CNTs在纳米尺度的均一分散；只有使用超声波分散方法才能克服CNTs内部团聚问题，制备出理想的CNTs改性沥青。
Motlagh等[25]和Santagata等[27] 也指出了采用超声波分散方法制备CNTs改性沥青的必要性。
但考虑到实验室条件以及超声波分散设备存在价格高、易损耗、不易应用于道路工程等缺陷，他们还是采用了机械搅拌法和高速剪切法来制备CNTs改性沥青。
之后，陈丽媛[28]和AI-Adham等[29]也分别采用这3种方法研究了CNTs改性沥青的制备。
Santagata等[26]比较了高速剪切法和超声波分散法对制备CNTs改性沥青的影响，并分析了采用不同方法制备的CNTs改性沥青的路用性能差异，最终得出超声波分散方法更适合制备CNTs改性沥青的结论。
除上述分散工艺外，Khattak等[31]在研究热拌碳纳米纤维(CNF)改性沥青混合料过程中也提出了一种很有研究价值的方法。
首先将CNF和煤油混合，采用超声波分散方法和高速剪切方法制备均匀分散的CNF-煤油溶液；然后将该溶液与沥青在60℃条件下混合，采用油浴对该混合物加热170～175 min，油浴温度逐渐提升至150℃，直至煤油完全挥发。
这种方法有望得到均匀分散的CNF改性沥青，但在制备过程中是否能够很好解决热氧老化及溶剂残留问题，还有待进一步分析和验证。
综合而言，采用超声波分散技术制备CNTs改性沥青是研究的方向和趋势，考虑到实验室条件以及上述超声波分散设备的不足，采用高速剪切法制备CNTs改性沥青在短期内还不会被淘汰。
同时，如何将超声波分散方法转化为一种更加贴合道路工程需求的方法还需要开展大量研究工作。
3.1 CNTs对沥青改性效果的关键因素CNTs的性质对改性沥青性能起着决定性作用，而控制CNTs性质的参数并不唯一，因此有必要分析、对比不同研究中采用的CNTs基本性能参数的异同，以确定关键因素并进行控制。
已有研究中所使用的CNTs的基本性质如表2所示。
从表2可以发现，不同研究者所使用的CNTs长度、直径及比表面积各不相同，而CNTs纯度相似，均大于90%。