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原文传递抽出油/水性环氧乳化沥青的制备及性能研究

论文题名：	抽出油/水性环氧乳化沥青的制备及性能研究
关键词：	乳化沥青;水性环氧;抽出油;增韧改性;力学性能
摘要：	乳化沥青作为一种液态沥青，可在常温下施工，具有能耗低、污染小、受施工季节限制小、施工便利等优势，成为国内外学者的研究热点，被认为是路面表层处治、坑槽修补及建筑防水最有效的材料之一。然而，随着气候条件和交通量的日益严峻，单一的乳化沥青远远不能满足需求。为了进一步提高乳化沥青的性能，扩展其在其他方面的应用，本研究采用水性环氧树脂改性乳化沥青以制备水性环氧乳化沥青，既保留了乳化沥青高粘弹性、施工方便的优良性能，又赋予其高粘结力、优良的高温性能的特点。利用糠醛抽出油高芳香烃的特点对环氧乳化沥青进行增韧改性，以制备出性能优异的抽出油/水性环氧乳化沥青。具体研究内容和结果如下：　　（1）为了提高环氧树脂和抽出油之间的相容性，首先用高锰酸钾对糠醛抽出油进行氧化预处理。红外光谱结果显示，抽出油萘环上的碳被氧化成羧基，说明在抽出油中引入了亲水基团羧基。对比研究了氧化前后抽出油/水性环氧树脂混合物的性能，发现氧化抽出油和环氧树脂在水性固化剂的作用下可以均匀混合，制备的乳液均一、稳定，说明氧化抽出油和水性环氧树脂具有良好的相容性。研究了氧化抽出油含量对抽出油/水性环氧树脂体系的影响，结果表明，当氧化抽出油和环氧树脂的配比为4:5时，制备的乳液均一稳定，具有适宜的粘度，最佳的相容性和力学性能。　　（2）通过粘度、力学性能、防水性能、低温柔性、抗老化性能等一系列实验研究了氧化抽出油对水性环氧乳化沥青性能的影响。研究发现，氧化抽出油对水性环氧乳化沥青的断裂延伸率和抗老化性能有较大的提升作用。在最佳配比的基础上，在乳液中加入丁苯（SBR）胶乳，其与水性环氧树脂复配效果良好，可以明显改善环氧乳化沥青的低温柔韧性。经氧化抽出油和SBR改性后的环氧乳化沥青涂膜在-10℃下不开裂，具有良好的柔韧性和低温抗裂性。　　（3）结合红外光谱、荧光显微镜观察抽出油/水性环氧乳化沥青的结构组成、相容性和微观结构，并对其固化机理进行研究和分析。红外光谱结果表明，抽出油/环氧乳化沥青复合材料的改性机理包括物理改性和化学改性。水性环氧树脂、氧化抽出油、乳化沥青三种物质通过机械力和高速搅拌交织在一起，即物理改性。环氧树脂和固化剂发生化学反应形成一个坚固的网络结构，限制了沥青分子的运动，即化学改性过程。荧光显微观察证实，适量的氧化抽出油可改善水性环氧树脂和乳化沥青之间的互容性和分散性。当氧化抽出油和环氧树脂的配合比为6:5时，环氧树脂和乳化沥青之间的相容性最佳，制备的抽出油/水性环氧乳化沥青具备良好的力学性能、粘结强度、防水性能和抗老化性能。
作者：	钟丹妮
专业：	材料科学与工程
导师：	艾涛
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2022