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原文传递非硫磺稳定剂与防老剂对SBS改性沥青性能的影响研究

论文题名：	非硫磺稳定剂与防老剂对SBS改性沥青性能的影响研究
关键词：	SBS改性沥青;抗氧剂;紫外吸收剂;物理性能;老化性能
摘要：	SBS改性沥青防水卷材以其优异的高低温性能得到广泛应用。然而，由于SBS与沥青在化学结构和物理性质上的差异，使SBS与沥青相容性差而会产生相分离，导致SBS改性沥青的性能降低，故常采用硫磺类稳定剂来改善SBS改性沥青的相容性。但硫磺的使用会使SBS改性沥青的抗老化性能下降。为解决该难题，本文采用对苯醌二肟（GMF）为稳定剂，并与防老剂协同使用，以提高SBS改性沥青的高低温性能和抗老化性能，延长防水卷材的使用寿命。　　本文首先对比研究了GMF与硫磺两种稳定剂对SBS改性沥青的相容性、物理性能和老化性能的影响。然后采用交联助剂和交联活化剂进一步提高GMF为稳定剂的SBS改性沥青的相容性和物理性能。在此基础上，研究了不同种类抗氧剂和紫外线吸收剂对GMF/SBS改性沥青的物理性能和抗老化性能的影响，并采用红外光谱和荧光显微镜分析了掺加GMF和抗老化剂的SBS改性沥青老化前后化学结构和微观形貌的变化。主要研究结论如下：　　（1）相比硫磺稳定剂，GMF对SBS改性沥青的相容性、低温柔性和抗老化性能均具有更好的改善效果。掺加GMF和硫磺的SBS改性沥青离析软化点差分别为1.9℃、3.9℃，低温柔性分别为-28℃和-24℃；热老化后，掺加GMF的SBS改性沥青低温柔度缓慢下降，而掺加硫磺的低温柔度则快速降低。　　（2）交联助剂四氯苯醌进一步提高了GMF/SBS改性沥青的软化点和低温柔度。当四氯苯醌的掺量为0.3%时，GMF/SBS改性沥青相容性进一步提高，离析软化点差仅为0.8℃，软化点和低温柔度分别达到108.2℃、-30℃。　　（3）硬脂酸锌交联活性剂对GMF/SBS改性沥青的低温柔度有明显的改善。掺加0.3%的硬脂酸锌，GMF/四氯苯醌/SBS改性沥青的低温柔度可达到-33℃。　　（4）抗氧剂1076和抗氧剂1010均能明显改善GMF/SBS改性沥青的抗热氧老化性能，适宜掺量分别为0.4%和0.6%。紫外光吸收剂UV531和UV770均可改善GMF/SBS改性沥青抗紫外老化性能，适宜掺量分别为0.6%和0.8%。　　（5）抗氧剂1076和紫外吸收剂UV770复合使用显著改善了GMF/SBS改性沥青的抗光热耦合老化性能。在光热耦合老化12天时，掺加抗氧剂1076和紫外线吸收剂UV770的GMF/SBS改性沥青软化点增量和低温柔度分别为5.1℃和-25℃，而未掺加防老剂的GMF/SBS改性沥青的软化点增量和低温柔度则为10℃和-19℃。　　（6）FTIR分析表明，与掺加硫磺稳定剂的SBS改性沥青相比，掺加GMF的SBS改性沥青在热氧老化后羰基和亚砜基含量明显减少。掺加抗氧剂和紫外吸收剂的GMF/SBS改性沥青老化后的羰基和亚砜基含量进一步减少，有效抑制了SBS改性沥青的老化。　　（7）荧光显微镜观察显示，掺加硫磺的改性沥青中的SBS网络结构破坏严重，而掺加GMF的SBS改性沥青老化后SBS网络结构破坏程度较小，进一步证明GMF提高了SBS改性沥青的热老化性能。
作者：	刘昭阳
专业：	材料科学与工程
导师：	余剑英
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2021