石墨烯类材料改性沥青的研究进展

张宗伟; 何凯; ZHANG Zongwei; HE Kai

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石墨烯类材料改性沥青的研究进展

- ORCID：
张宗伟 ¹
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- ORCID：
何凯 ²

1. 甘肃省公路建设管理集团有限公司，甘肃兰州 730070； 2. 兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州 730070

中图分类号： U414

最近更新：2025-02-22

DOI： 10.14048/j.issn.1671-2579.2025.01.012

摘要

为明确石墨烯类材料改性沥青性能的研究现状，通过查阅国内外相关研究文献，对比分析各种不同石墨烯类材料以及制备参数对沥青性能的影响。结果表明：石墨烯、纳米石墨片和氧化石墨烯能够改善沥青的微观形貌和路用性能，提高沥青的使用寿命，减少沥青的维护成本。不断优化改性沥青制备参数，探索新型材料改性沥青机理，不仅有助于促进道路沥青新技术的推广应用，还可以降低能量消耗、减少污染物与碳排放，为道路工程的发展提供新思路。

关键词

二维材料; 石墨烯; 纳米石墨片; 氧化石墨烯; 沥青

0 引言

沥青是交通运输工程领域应用最为广泛的筑路材料之一。近年来，随着车辆数量剧增、车辆大型化和重载化，由于沥青路面高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及抗老化性等方面存在不足，使得沥青路面常常产生车辙、裂缝、松散及坑槽等病害，传统改性沥青路面已不能满足现实要求。

自2004年发现石墨烯材料以来^［

1］，各种2D材料例如氮化硼（BN）、二硫化钼（MoS₂）、二硫化钨（WS₂）、石墨烯以及它们的衍生物获得了广泛关注^{［参考文献 2-4}2-4］。石墨烯是一种六方堆叠晶格结构的单层碳片，室温下具有高载流子迁移率约15 000 cm²/（V · s）、高比表面积约2 600 m²/g、强导热性3 000~5 300 W/（m · K）、透光性好约97.7%、高杨氏模量约1 TPa等特性。因此，石墨烯及其衍生物［例如石墨纳米片（GNP）和氧化石墨烯（GO）］在电子、信息、能源、材料、环境、生物和许多其他领域中已被广泛应用^{［参考文献 5-8}5-8］。

目前，沥青改性剂种类繁多，如橡胶、树脂、高分子聚合物、无机盐等。然而，现有的改性剂均存在一个尚未解决的难题，即改性剂用于改善沥青的低温性能时，其高温性能通常会受到损害，如聚乙烯、聚丙烯；改性剂用于提升沥青的高温性能时，在低温环境下可能表现不佳，如聚乙烯纤维、丁苯橡胶（SBR）。

石墨烯类材料是一种具有优异机械性能、电学性能和热学性能的独特结构的二维碳纳米材料。石墨烯类材料改性沥青具有良好的抗渗性、抗拉性、耐磨性和耐冻融性，可以有效提高沥青的耐久性和使用寿命。与传统的树脂、橡胶、热塑性橡胶、纤维等改性剂相比，石墨烯类材料存在两方面的挑战：① 由于其尺寸属于纳米级，这使得在沥青结合料中表征材料的形貌变得相对困难；② 由于其性质较为复杂，如超高比表面积和超高杨氏模量等，因此其改性效果和内在机理很难解释。从现有的石墨烯类材料改性沥青结合料的文献来看，对石墨烯类材料改性效果的评价并不明确。有部分研究者认为石墨烯类材料可以全面改善沥青结合料的高低温性能，具有很大的应用前景；而另一部分研究人员认为这些材料对沥青结合料的性能不会产生实质性影响，因此不值得在该领域作进一步研究。此外，对制备参数和改性机理也没有详细明确的解释。

本文选取石墨烯类材料作为研究重点，探讨石墨烯改性沥青（GMA）、纳米石墨片改性沥青（GNMA）以及氧化石墨烯改性沥青（GOMA）的制备参数和对沥青性能的影响以及其改性机理。石墨烯类材料改性沥青的研究可以为沥青的应用提供新的思路，改善沥青的性能，提高沥青的使用寿命，减少沥青的维护成本，为二维材料改性沥青的实际应用提供重要参考。

1 石墨烯类二维材料改性沥青的制备方法

纳米材料改性沥青的制备方法和参数会因改性剂类型的不同而有所差异^［

9］。基于石墨烯、GNP和GO等2D材料，制备参数和方法可能与传统改性沥青不同。因此，本文总结分析了石墨烯类材料改性沥青的制备参数和方法，如表1所示。

表1 GMA/GNMA/GOMA制备参数的文献总结

Table 1 Literature summary of GMA/GNMA/GOMA preparation parameters

改性沥青类型	制备装置			混合参数			参考文献
改性沥青类型	高速剪切机	搅拌器	其他设备	时间/min	搅拌速度/（r ⋅ min^-1）	温度/℃	参考文献
GMA		√		（10）^①	手动搅拌	150	［12］
	√	√		10/30/（10）^②	1 000/（3 000）^②	145~155	［18］
	√		√	180	6 500	140	［11］
	√			60	1 720	140	［15］
	√		√	120	4 700	110	［17］
GNMA	√	√		40/（60）	5 000/（500）	170	［12］
	√	√	√	40/40/（30）	5 000/160/（300）	135	［19］
	√	√		40/（80）	5 000/（500）	170	［20］
		√		（10）	手动搅拌	150~160	［21］
GOMA	√			30	4 000	155/（170）^③	［22］
		√		（45/60）	手动搅拌	150/135	［16］
	√	√		30/（60）	5 000/（400）	170	［13］
	√			30	4 000	150	［23］
	√		√	45	5 000	120	［24］

注： ① 括号外为高速剪切制备参数，括号内为搅拌器或手动搅拌制备参数；② “10/30/（10），1 000/（3 000），145~155”是指制备温度为145~155 ℃，改性沥青首先以1 000 r/min的剪切速度高速剪切10 min，然后在3 000 r/min下搅拌30 min，最后搅拌10 min，以下类似；③ “155/170”是指用两种沥青黏结剂制备石墨烯类材料改性沥青，制备温度分别为155 ℃和170 ℃。

由表1可知：石墨烯、GNP和GO改性沥青的制备工艺和参数大致可分为3种。第1种是直接添加法（DAM），即将类石墨烯材料直接添加到沥青中；第2种是间接添加法（IAM），将沥青结合料和类石墨烯材料溶于介质溶液中形成溶液并混合，使类石墨烯材料在沥青中均匀分散；第3种是辅助添加法（AAM），通过功能基团对石墨烯类材料进行改性，然后添加到沥青结合料中。通过分析仪器的使用频率，可以明显看出高速剪切仪在GMA和GNMA制备中的使用频率明显高于GOMA。当加入其他添加剂时，高速剪切仪的频率也会增加。据推测，石墨烯和GNP比GO更难均匀分散在沥青黏合剂中。由于GO具有含氧官能团，它可以通过普通玻璃棒在高温条件下搅拌制备。值得注意的是，在制备改性沥青时，采用了超声波分散法对石墨烯类材料或改性沥青进行超声波处理，以增加石墨烯类材料在沥青结合料中的分散性^［

10-13］。同时，表面活性剂通过接枝官能团来改性石墨烯类材料的基本性质^{［参考文献 10-12}10-12，14-16］。其主要目的是提高表面活性剂在沥青材料中的亲和力，增加其分散性，使其均匀分散在沥青结合料中，充分发挥其改性效果。Huang等^{［参考文献 17

百度学术}17］将石墨烯改性剂配制成均匀分散的溶液，再用三氯乙烯等溶剂将沥青溶解形成室温下的溶液，并将两种溶液均匀混合。最后将介质溶液从该体系中分离出来，从而达到类石墨烯材料改性剂均匀分散的目的；Yu等^{［参考文献 14

百度学术}14］先制备GO水分散体，确保GO均匀地分散在溶液体系中，然后将水分散体与熔融沥青充分混合，最后将水溶液蒸发得到GOMA。值得注意的是，作为介质溶液，它需要能够在室温下将沥青黏合剂和石墨烯类材料转化为液体，且不影响其基本性质。上述制备方法充分考虑了类石墨烯材料在沥青介质中的均匀分散性。显然，两种液体的混合物相较于固体与熔融物的混合物能更均匀分散。同时该方法为二维材料改性沥青的制备提供了新的思路。

2 石墨烯类二维材料对沥青性能的影响

2.1 石墨烯对沥青性能的影响

2.1.1 沥青基础性能

石墨烯为二维碳纳米材料，其碳原子以sp²杂化轨道组成六角形呈蜂巢晶格结构。这种结构由6个碳原子组成类似苯环的环状结构依次连接，形成蜂巢结构。石墨烯是碳材料领域中的最新发现，具有优异的机械性能、导热导电性能和高表面积特性。

杨璐^［

25］对沥青建模，并进行分子动力学模拟，设计了流变力学性能试验，制备了基质沥青和石墨烯质量分数为2%、4%、6%、8%和10%的高含量GMAs。通过动态剪切流变仪对所有样本进行了应变扫描和温度扫描（温度范围为-30~120 ℃），结果发现随着石墨烯含量的升高，所有样本的复数模量增大，相位角和阻尼因子下降，表明石墨烯的加入提高了沥青在室温时的弹性以及高温抗车辙能力，这与文献［12］的研究结果相似。研究还认为，石墨烯可以提高沥青结合料的抗车辙能力和多应力蠕变恢复率，但对沥青高温复数模量的影响（65 ℃时提高92.40%）远大于低温时的影响（25 ℃时提高10.94%）。Guo等^{［参考文献 18

百度学术}18］报道了石墨烯和电气石以1∶100的比例混合作为复合改性剂对沥青进行改性，发现复合改性剂能显著改善沥青结合料的流变性能，提高沥青结合料的抗车辙能力，最高可达10.12%。同时认为沥青分子可能进入石墨烯结构，使两者结合更加紧密，从而改善沥青的性能。石墨烯和电气石的混合物可以替代矿粉改善沥青混合料的高温稳定性，但其低温稳定性和水稳定性没有明显变化。它的另一个主要功能是吸收热沥青释放的沥青烟，其吸收和减排效率达76.9%~80.5%。然而，沥青烟的测试方法值得商榷。通过吸收沥青烟气，可提取出沥青烟气溶液，其主要成分为多环芳烃（PAHs），还含有少量硫杂环化合物和含氧芳香族化合物，并以280 nm处的吸收峰来判断其减排效果。Huang等^{［参考文献 17

百度学术}17］发现，石墨烯在280 nm处仍有吸收峰，同时石墨烯具有较强的吸附能力，其可能存在于释放出的PAHs中。

2.1.2 沥青微观形貌

Moreno‑Navarro等^［

10］通过红外摄像机分析了GMA的热力学性质，见图1（a）~（d）。当石墨烯加入沥青材料中，可显著提高沥青材料的导热性能，即相同的温差变化下，热量传递所需要的时间会更短，GMA的温度敏感性似乎会增加。从图1（a）、（b）可以看出：GMA在相同温度下，比基质沥青更稳定且不易变形，为智能路面材料的后续研究提供良好的研究基础和思路方向。石墨烯可以用来增加沥青材料的比热容，可以有效地吸收储存在路面上的能量，利用能量输送管道将其输送到热能转换站进行能量转换，而且石墨烯可以大大提高这一过程的有效性和效率。此外，石墨烯还可用于热带或亚热带地区路面的高温稳定性研究，即通过其高导热性，将路面的高温传递到路面外部，减少高温对路面性能的影响。

图1 石墨烯对沥青性能的影响试验及原理

Figure 1 Experiment and principle of influence of graphene on asphalt performance

Chen等^［

26］通过GMA降低沥青烟的排放量，其降低效果远大于单独使用的电气石。图1（e）、（f）显示了沥青结合料中石墨烯‒电气石复合物的SEM形态。Shishebor等^{［参考文献 27

百度学术}27］采用分子动力学方法模拟分析了石墨烯与沥青质、树脂和芳香族四组分（SARA组分）之间以及石墨烯与集料之间的相互作用效应［图1（g）~（i）］，石墨烯‒沥青的黏附功和界面强度明显大于石墨烯‒集料的。这一结论为GMA混合物的后续研究提供了一定研究基础，而GMA与聚集体界面的相互作用，不仅考虑了石墨烯与聚集体界面的影响，还考虑了其他因素的影响。

Zhang等^［

11］通过金相显微镜观察了石墨烯在沥青结合料中的形貌［图2（a）、（b）］。当石墨烯含量不是最佳时，在沥青结合料中的团聚现象比较明显，附聚物较大。相反，当石墨烯含量达到最佳时，沥青结合料中的团聚现象得到改善，团聚体逐渐变小。结果表明：石墨烯在沥青结合料中存在一个最佳掺量，其参数会严重影响石墨烯在沥青结合料中的分散性。表面活性剂的加入可以有效改善石墨烯的团聚现象。但研究没有解释表面活性剂如何作用于石墨烯。类似地，Huang等^{［参考文献 17

百度学术}17］也报道了通过金相显微镜和工业CT手段观察石墨烯在沥青结合料中的3D和2D形貌，分析了石墨烯团聚体在沥青结合料中的分散度在2D和3D图像之间的关系，并证实了表面活性剂可以有效增加石墨烯片层之间的距离，约为原来的2倍。张霞等^{［参考文献 28

百度学术}28］报道了从热膨胀石墨改性沥青中分离出来的膨胀石墨，其形态与石墨烯相似［图2（c）、（d）］。结果表明：沥青结合料中的某些物质使膨胀石墨脱附形成了石墨烯状物质。同时认为沥青质的形貌与石墨烯相似，这一过程可能是沥青质作用的结果。图2（e）显示了沥青质与石墨烯相互作用的模拟结果。这一猜想已在Shishebor等^{［参考文献 27

百度学术}27］的模拟结果证实。模拟结果表明：在沥青的4种组分中，沥青质和石墨烯的吸附量最大。石墨烯在沥青结合料中的层间距可能会影响石墨烯的分散效果。

（e）沥青质和石墨烯之间交联形态的模拟

图2 石墨烯对沥青微观形貌的影响

Figure 2 Influence of graphene on microstructure of asphalt

石墨烯能有效改善沥青结合料的高温性能。此外，石墨烯还能降低沥青烟气排放，提高沥青结合料的抗老化性能和导热性能。然而，对于沥青结合料低温性能的影响，目前还存在一些争议。石墨烯与沥青结合料4种组分中芳烃/沥青质的相互作用强于石墨烯与胶体/饱和分的相互作用，为GMA的作用机理分析提供了依据。石墨烯与GMA混合物中聚集体表面是否存在界面的相互作用有待进一步研究。

2.2 GNPs对沥青性能的影响

2.2.1 沥青基础性能

GNPs由片状石墨烯构成，其形貌和结构与碳纳米管的薄壁非常相似。其厚度一般为6~8 nm，体积密度为0.03~0.10 g/cm³，氧含量小于1%，碳含量为99.5%。由于其独特的尺寸和形貌，在石墨烯及其衍生物中具有更好的力学性能。

Han等^［

12］通过原位聚合方法将聚苯乙烯（PS）接枝到GNPs上，并且GNPs可以被官能化以改变其在沥青中的分散性。结果表明：GNPs可以通过提高SBS改性沥青的储能模量和损耗模量来改善SBS改性沥青的黏弹性能；软化点、抗车辙因子分别提高了2 ℃和3.2 kPa，改善了沥青混合料的高温稳定性。根据SBS改性沥青的质量，GNPs的最佳掺量为0.05%，PS‑GNPs的最佳掺量为0.02%。Han等^{［参考文献 29

百度学术}29］继续使用相同的方法，选择八癸胺（ODA）接枝到GNPs上，得到了与文献［23］相似的结论，即ODA‑GNPs可以改善SBS改性沥青的黏弹性能和高温稳定性，ODA可以改善GNPs在沥青结合料中的分散性，ODA‑GNPs的最佳用量为0.08%。以SBS改性沥青的质量为基础，并对低温性能进行详细测试，得到的ODA‑GNPs的最佳用量虽然为设计试验用量的最高用量，但是不能完全解释ODA‑GNPs的最佳用量，即最佳用量可能大于0.08%，此外，绘制剂量优化曲线可用来确定最佳剂量。当ODA‑GNPs掺量为0.08%时，其抗车辙因子小于SBS改性沥青，其改善沥青高温性能的作用存在一定波动，有待进一步研究。Le等^{［参考文献 21

百度学术}21］认为GNPs的加入可以提高沥青材料的低温抗折强度，并能有效减少沥青混合料的压实功，即达到沥青混合料目标空隙率时，可减少20%~40%的碾压次数。而GNPs的加入对沥青结合料的低温松弛性能和蠕变刚度没有显著影响。

2.2.2 沥青微观形貌

由图3（a）~3（d）可知^［

16］，PS和ODA通过原位接枝技术成功地将GNPs功能化，而PS接枝类似于包裹独立的GNPs，这种接枝只产生表面官能团，不嵌入GNPs的层间，这意味着GNPs的晶面间距不受影响。在ODA接枝过程中，不仅对GNPs表面进行了改性，而且层间接枝了一些支链，晶面间距增大。这两者均改善了GNPs的亲油性和相容性，有利于沥青的改性。图3（e）、（f）显示了基于PS‑GNPs和ODA‑GNPs的沥青混合料抗水损害的基本原理^{［参考文献 18

百度学术}18］。在制备改性沥青的过程中，GNPs和SBS改性剂表面的官能团在低速搅拌和静态条件下膨胀成长链形成类似弹簧的网络结构。GNPs表面分子的亲脂性在排斥水分子方面也起关键作用，进一步提高了GNPs抵抗水损害的能力。PS‑GNMA的抗水损害性能优于ODA‑GNMA。同时，还发现PS降低了GNPs的最佳含量，而ODA提高了GNPs的最佳含量。因此，推测GNPs含量的变化和亲油性或亲水性的变化可能与功能化处理中官能团的修饰效果、排列顺序和晶面距离有关，还需要进一步的研究和论证。

（a） GNPs的SEM图

（b） PS-GNPs的SEM图

（c） GNP的SEM图

（d） ODA-GNP的SEM图

图3 GNPs对沥青微观形貌的影响及机理

Figure 3 Influence and mechanism of GNPs on microstructure of asphalt

2.3 GO对沥青性能的影响

2.3.1 沥青基础性能

GO具有丰富的含氧官能团，正是由于含氧官能团的引入，使其性质多样化，既具有亲水性，又具有疏水性。GO的含氧官能团并非随机分布，它们之间具有高度相关性。目前认为环氧树脂和羟基连接在薄层的底面，羧基和羰基连接在薄层边缘。此外，GO可以还原为石墨烯，恢复其高度共轭的结构。

Zeng等^［

30］根据高低温下复模量的变化，认为氧化石墨加入3%时，可以改善基质沥青的高低温性能。通过RTFOT和PAV试验发现，GO对沥青抗老化性能的影响不明显。同时，当加热到115 °C时，会释放出大量的二氧化碳，该结果为阻燃沥青的研发提供了参考；Wu等^{［参考文献 22

百度学术}22］认为GO可以提高SBS改性沥青的抗疲劳开裂性能。通过对C—O和S—O官能团变化指数、黏度老化指数、残余针入度比、软化点增量和残余延度比的分析，发现GO能有效提高SBS改性沥青的抗热氧老化性能。GO的加入使沥青的复模量降低，且3%的GO掺量优于1%的GO掺量。但这结论与文献［30］存在矛盾。主要区别在于Zeng等^{［参考文献 30

百度学术}30］使用RTFOT和PAV进行老化，而Wu等^{［参考文献 22

百度学术}22］使用UV和RTFOT进行老化，这仍需要进一步研究和验证。Wang等^{［参考文献 31

百度学术}31］采用了与文献［20］相同的研究方法，研究了氧化石墨烯对基质沥青抗老化性能的影响。结果表明：GO能有效改善基质沥青短期和长期老化，但与文献［20］的结论不同，文献［20］认为氧化石墨的最佳含量为1.5%，而Wang等^{［参考文献 31

百度学术}31］认为掺量的差异可能由SBS改性剂造成的影响。

Liu等^［

32］认为GO可以提高基质沥青和SBS改性沥青的黏度、抗车辙因子和多应力蠕变恢复率，但对低温抗裂性能的改善效果并不明显。通过DSC测试发现，添加GO前后的沥青玻璃化转变温度没有变化，说明GO对沥青结合料的低温性能影响不大。通过红外光谱测试可知，基质沥青体系中存在化学反应和物理反应共混，而SBS改性沥青体系中只存在物理反应共混，这也不同于上述石墨烯和GNPs的研究。葛启鑫等^{［参考文献 33

百度学术}33］制备了不同掺量GO‑SBS复合改性沥青，评价了不同掺量改性沥青的高温流变性能。结果表明：氧化石墨烯可以提升SBS改性沥青的高温抗车辙变形能力，增强沥青的高温延迟弹性蠕变恢复性能，而蠕变劲度模量、蠕变速率以及玻璃化转变温度3个低温指标，综合表征了适量GO可提升低温性能。其中，掺量为0.75%的GO‑SBS复合改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能，这与文献［32］的结论有差别。

2.3.2 沥青微观形貌

与石墨烯和GNPs不同，GO与沥青结合料之间的相互作用更为复杂，这是由于GO界面上含氧官能团的影响。对于GOMA体系中是否存在化学反应，相关研究者存在分歧。通过FTIR测试，有的研究者认为GO与沥青之间存在化学反应和物理反应，有的研究者认为GO与沥青之间只存在物理反应而没有化学反应。

Liu等^［

32］认为，GO和SBS改性剂同时改性沥青时，体系中没有发生化学反应，只有物理反应。同时认为GO与SBS改性剂具有较强的吸附作用或与其分子基团发生链式反应，促进其在沥青介质中均匀分散，形成稳定的网络结构，而不与沥青结合料中的物质发生化学反应。类似地，Yu等^{［参考文献 14

百度学术}14］也发现GO与沥青之间没有化学反应，只有物理吸附。与上述不同的是，该研究未添加任何添加剂，即消除了添加剂的干扰。发现在沥青结合料中虽然可以产生新的官能团，但该官能团可能是两者的叠加效应，并不意味着两者发生了化学反应。而文献［32］中没有添加剂，认为在GOMA体系中发生了化学反应，即官能团OH、C—O、C—H和C—Cl的生成和官能团C≡C的消失。显然，这两种观点之间存在矛盾。作者认为在戈马体系中GO可能产生了O—H官能团，而其他官能团的变化也是该结论的有效证据，需要进一步研究来验证。

Zeng等^［

30］研究发现，当GOMA加热到115 ℃时，沥青体积会迅速膨胀，是室温时的3倍，如图4（a）所示。同时，试验证明该气体为CO₂，冷却至室温后体积恢复正常。但没有明确指出GO含量，因此无法准确推断沸腾反应现象是由于GO含量达到某一临界点引起的，还是由于少量GO也能引起沸腾反应现象。显然，GO与沥青在高温下会生成CO₂。至于生成CO₂所需要的碳元素是由GO还是沥青提供，需要进一步研究，以揭示两者反应机制的内在含义。

图4 GO对沥青性能及形貌的影响

Figure 4 Influence of GO on asphalt performance and microstructure

Lin等^［

34］认为可以清楚地观察到沥青包裹橡胶颗粒的现象，如图4（b）所示，其中RA为橡胶沥青。但当加入GO后，发现包裹现象并不明显，而是两者相互共混。因此，GO的加入有利于橡胶颗粒与沥青的黏结；Singh等^{［参考文献 35

百度学术}35］认为，在橡胶沥青中加入GO后，可以明显改善沥青中橡胶颗粒的粗糙度，但也明显观察到GO的存在，如图4（c）~4（f）所示，其中CRA为碎橡胶颗粒。GO能改善橡胶颗粒在沥青结合料中的相容性有两个原因：① GO与橡胶反应形成新的复合改性剂；② GO改善了沥青的黏结性能，从而提高了两者的相容性。由图4（f）可知，存在GO，因此第②种原因的可能性更大。

3 结语与展望

本文结合现有的研究，对不同的2D材料（石墨烯、GNPs和GO）的沥青改性效果、沥青结合料中的微观形貌变化以及目前面临的挑战进行了综述。石墨烯材料改性剂能有效提升沥青的高温稳定性，如软化点、抗车辙因子、多应力蠕变恢复率和不可恢复

蠕变柔量等。但是，对于沥青低温性能的影响，国内外的研究还存在不同观点。普遍认为类石墨烯材料在沥青中的分散性直接影响其低温性能。IAM和AAM的制备方法通过溶液共混和官能团改性，有效提高了石墨烯类材料在沥青结合料中的分散性，从而改善了沥青结合料的低温性能，而DAW方法并未改善沥青结合料的低温性能。类石墨烯材料可以提高沥青混合料的抗老化、抗滑和抗水损害性能，但其对沥青与集料界面的影响还存在争议，有待进一步研究。在石墨烯改性沥青和石墨纳米片改性沥青体系中，只存在物理反应；在氧化石墨烯改性沥青体系中，是否存在化学反应有待进一步验证。同时，石墨烯类材料可以与其他改性剂组合使用，但不同组合下的改性机理不同，还需要进一步的研究和论证。

现有的研究大多集中于石墨烯类材料改性沥青的基本性能，而对石墨烯类材料的其他优异性能如导电性和导热性的关注较少。除了高性能沥青材料的研发，功能性2D材料改性沥青的研发也值得关注。未来应更加重视基于类石墨烯材料的功能化改性沥青和沥青混合料的开发，特别是在融雪路面、能量转换路面和超级电容路面等应用领域，具有较大的研究价值。

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石墨烯类材料改性沥青的研究进展

摘要

关键词

0 引言

1 石墨烯类二维材料改性沥青的制备方法

2 石墨烯类二维材料对沥青性能的影响

2.1 石墨烯对沥青性能的影响

2.2 GNPs对沥青性能的影响

2.3 GO对沥青性能的影响

3 结语与展望

参考文献