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废纸纤维/聚乙二醇复合改性沥青的结构及性能研究
| 论文题名： | 废纸纤维/聚乙二醇复合改性沥青的结构及性能研究 |
| 关键词： | 沥青;流变性能;聚乙二醇;废纸纤维 |
| 摘要： | 本文主要以聚乙二醇(PEG)和回收办公用纸所制得的废纸纤维(WP)为沥青改性剂，制备了一系列的WP/PEG复合改性沥青。研究了不同分子量的PEG、不同的WP含量、不同的PEG含量对改性沥青结构与性能的影响。首先，固定WP与PEG在改性沥青中的含量，研究不同分子量的PEG对沥青/PEG/WP的微观结构及性能的影响，从而得出PEG分子量的最优值；随后固定PEG分子量与添加量，改变改性沥青中的WP添加量，获得改性沥青性能最优的WP含量；最后以不同的PEG含量改性沥青，研究不同的PEG含量对改性沥青结构与性能的影响。 (1)不同分子量PEG对改性沥青性能的影响。选取PEG的分子量分别为600、1000、3000。PEG的添加量固定为基质沥青的10wt.%，以不添加PEG的改性沥青为空白对照组。流变结果表明，添加PEG可以有效的降低沥青的温度敏感性，并且分子量为3000的PEG改性沥青其复合模量最高，即抗车辙性能最优异。从调温性能来看，只有分子量3000的PEG改性沥青在调温测试中表现出了调温性能。因此，后续实验选择的PEG分子量均为3000。 (2)基于前部分的研究，探究了不同WP含量对改性沥青性能的影响。红外结果表明，WP在沥青/WP/PEG体系中并未生成新的化学结构，仅仅作为物理改性剂使用。流变结果表明，当PEG含量不变而WP的含量逐渐增加时，整体改性沥青的复合模量均得到了提高，但在WP含量超过2wt.%时，对复合模量的提高不再那么明显，且在PEG的熔点附近出现了转折点。WP含量的增加，可以提高改性沥青的高温抗车辙性能，使得改性沥青在高温下的稳定性与沥青路面的最高使用温度相吻合。但是，随着WP含量的增大，改性沥青体系的吸水性会有所增加，吸水7天后改性沥青的复合模量会有所降低。从低温实验也能看出，过量的WP不利于改性沥青的低温韧性。 (3)当体系中只有PEG的含量不同时，从流变性能实验发现，过量的PEG会使得改性沥青的高温抗车辙性能略微下降。但是，随着PEG含量的增加，改性沥青的低温韧性越优异。通过调温实验发现，体系的调温性能主要是来自PEG，且随着PEG含量的增大，改性沥青的调温效果越好。通过SEM和偏光显微镜对PEG的分布进行观察，发现部分的PEG会附着在WP上，这可能与WP的加入可以有效延缓过冷现象有关。 |
| 作者： | 陈显武 |
| 专业： | 材料与化工 |
| 导师： | 夏天 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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