沥青被广泛用于路面铺装工程,但普通沥青通常会出现高温变软发黏,容易产生车辙等问题,需要针对其使用性能进行沥青改性。本文以钠基蒙脱土(Na-MMT)为原料,采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为有机化插层剂,探讨了制备方法、反应时间、反应温度以及CTAB掺量对蒙脱土层间距的影响。将有机蒙脱土(OMMT)作为沥青改性剂,用熔融插层法制备了蒙脱土/沥青纳米复合材料。通过正交试验探究了蒙脱土/沥青纳米复合材料的针入度、延度和软化点指标与OMMT掺量、反应时间、反应温度、搅拌速率的关系。最后研究了复合材料的流变性能,并对蒙脱土改性沥青的机理进行了初步分析。采用XRD、SEM对蒙脱土微观结构进行了表征,用FTIR检测了蒙脱土基团组成,用TG-DTG对蒙脱土受热分解性能进行了探究,用DSR测试了沥青基质和复合材料的流变学指标。实验结果表明:超声法能有效地增加蒙脱土的层间距,有机基团进入到蒙脱土层间,与蒙脱土形成插层型结构。以层间距为评价指标得出了蒙脱土有机化的最佳制备条件为CTAB掺量为2.OCEC,50℃超声反应4h,制得层间距为3.85nm的有机化蒙脱土。用有机蒙脱土与熔融沥青混合,采用正交试验,通过考察三大物理性能指标得出最佳工艺条件为OMMT掺量5wt%,反应温度150℃,搅拌速度10.0kr/min,搅拌时间10min,其中OMMT的掺量为主要因素。DSR测试表明,相同温度条件下,复合材料的车辙因子随着OMMT掺量的增加而增大。OMMT掺量大于5wt%时,复合材料的性能可提高2个PG等级,达到PG82的高温等级标准。温度低于60℃时,加入OMMT对沥青的黏度有较明显的提高。黏温关系在双对数坐标系中呈线性关系,满足关系式1gηn-mlgT。针入度指数值表明改性后沥青是溶-凝胶型结构。