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耐老化弹性体改性沥青及涂盖料的制备与性能研究
| 论文题名： | 耐老化弹性体改性沥青及涂盖料的制备与性能研究 |
| 关键词： | 耐老化弹性体;改性沥青;防水卷材;使用寿命;耐老化性能 |
| 摘要： | 弹性体(SBS)改性沥青防水卷材因具有良好的高温抗流淌、低温抗裂性能在屋面防水工程中得到了广泛的应用。然而,弹性体改性沥青基防水卷材在使用过程中由于受到光、热、氧等因素的影响会发生老化,导致防水卷材变硬变脆,低温柔性显著降低,从而缩短了防水卷材的使用寿命。因此,提高弹性体改性沥青及涂盖料的耐老化性能对于延长弹性体改性沥青防水卷材的使用寿命具有重要意义。 本文研究了制备工艺条件和材料组成设计对层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)/弹性体改性沥青性能的影响,并对LDHs/弹性体改性沥青及涂盖料进行了紫外老化和热氧老化试验。采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和光学显微镜分析了弹性体改性沥青老化前后化学结构和微观形貌的变化情况。主要研究结论如下: (1)LDHs/弹性体改性沥青适宜的制备工艺条件为:将加热至熔融状态的基质沥青与LDHs混合后,先采用高剪切乳化机搅拌1h,然后加入SBS和助剂,采用高剪切力型搅拌仪在180℃继续搅拌3h。 (2)不同类型SBS对不同基质沥青进行改性,制得弹性体改性沥青的软化点和低温柔度均能达到GB/T26528-2011中的技术指标。加入LDHs后弹性体改性沥青的软化点有少量的上升,LDHs对弹性体改性沥青的耐热性有一定的改善。 (3)紫外光老化和热氧老化试验表明,LDHs显著改善了弹性体改性沥青的耐老化性能。与未添加LDHs的弹性体改性沥青相比,LDHs/弹性体改性沥青紫外老化和热氧老化后软化点和低温柔度的变化量显著减小,LDHs/弹性体改性沥青具有更好的保持原有性能的能力。相比于Zn-Al LDHs,Mg-Al LDHs对弹性体改性沥青耐紫外老化性能的改善效果更明显,而Zn-Al LDHs/弹性体改性沥青具有更好的耐热氧老化性能。 (4)FTIR分析表明,LDHs/弹性体改性沥青紫外老化和热氧老化后,C=O、S=O和C=C等特征峰强度的变化均小于普通的弹性体改性沥青,LDHs降低了弹性体改性沥青对老化的敏感程度。光学显微镜结果也表明LDHs减缓了弹性体改性沥青老化过程中SBS的降解作用。 (5)对LDHs/弹性体改性沥青涂盖料的物理性能和老化性能研究结果表明,LDHs在一定程度上改善了弹性体改性沥青涂盖料的受热稳定性,对其耐老化性能的改善效果更显著。相比于以滑石粉为填料的弹性体改性沥青涂盖料,LDHs对以粉煤灰为填料的弹性体改性沥青涂盖料的抗老化性能改善作用更明显。 |
| 作者： | 李志超 |
| 专业： | 新能源材料 |
| 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： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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