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低温等离子体活化EVA/废胶粉复配改性沥青制备及其性能研究
| 论文题名： | 低温等离子体活化EVA/废胶粉复配改性沥青制备及其性能研究 |
| 关键词： | 改性沥青;废胶粉;乙烯-醋酸乙烯共聚物;低温等离子体;微观结构;路用性能 |
| 摘要： | 汽车保有量的激增带来了处理废旧轮胎的压力，导致形成“黑色污染”。如何解决废轮胎的资源化再利用，对于绿色生态的可持续发展具有重要意义。废轮胎制备改性沥青是一个有前途的资源化利用途径之一。 低温等离子体技术近年被应用于对材料的改性，具有增加材料活性而不改变其本体性能的优势。本文认为将该技术应用于废轮胎改性，再添加复配改性剂弥补废轮胎改性沥青的低温性能，可以为废轮胎在制备改性沥青的资源化利用方面提供一条可行思路。 本文研究利用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)改善废胶粉（CRM）改性沥青的低温性能，结合低温等离子体技术活化改性剂制备改性沥青，研究活化CRM/EVA复配改性沥青的路用性能及微观机理。为此，本项目首先探讨EVA与CRM分别对沥青性能改善效果，其次制备EVA与CRM复配改性沥青，确定最佳性能的掺量，再结合低温等离子体技术活化改性剂，扩大改性剂在沥青中的改善效果，最后，通过微观检测手段分析改性沥青路用性能变化的机理。评价改性沥青的性能的测试包括软化点、5℃延度、25℃针入度、动态剪切流变、布氏旋转粘度、扫描电镜、原子力显微镜、元素分布以及红外光谱。 结果表明：（1）EVA与CRM都能改善沥青性能，但是CRM在改善沥青高温性能和弹性性能比EVA具有优势，其中11%CRM改性沥青的软化点比基质沥青提高31%；而EVA可以改善CRM改性沥青在低温延展性能的缺陷。除低温性能外，EVA复配CRM改性沥青的性能都优于单改性沥青，最佳性能掺量为11%CRM和3%EVA（记作11-3），而且两种改性剂复配在改善沥青的流变性能方面，发挥了协同作用。（2）低温等离子体活化使改性沥青更硬，提高了沥青的高温性能和热存储稳定性能，但对低温性能的改善不明显。同时，11-3复配改性沥青需要在12h内完成施工任务，减少离析对路用性能的影响。（3）CRM与EVA吸收沥青的芳香分等轻质组分发生溶胀，导致沥青质吸收的轻质组分减少，促使软化点提高、针入度下降和“峰状结构”的增加，由于改性剂在沥青中形成独立粒子，CRM和EVA掺量的增加，减小了粒子间的间距，所以提高了沥青的抗车辙性能和弹性性能。低温等离子体活化的过程没有发生化学反应，而是在改性剂表面刻蚀，提高改性剂比表面积，增加其表面活性，促进CRM与EVA吸收沥青中的轻质组分，从而进一步提高改性沥青的高温性能和抗剪切性能。 |
| 作者： | 茆一鸣 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 田永静 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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