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多聚磷酸、硫磺对聚合物改性沥青老化性能影响的研究
| 论文题名： | 多聚磷酸、硫磺对聚合物改性沥青老化性能影响的研究 |
| 关键词： | 热氧老化;多聚磷酸;硫磺;聚合物改性沥青;老化性能 |
| 摘要： | SBS、SBR改性沥青是聚合物改性沥青的主要类型。SBS改性沥青具有较好的高低温性能,但储存稳定性较差。SBR改性沥青具有较好的储存稳定性和低温性能,但高温性能较差。针对SBS、SBR改性沥青在储存稳定性和高温性能方面的不足,通常采用硫磺、多聚磷酸进一步改善SBS、SBR改性沥青的性能。但目前大多数研究只集中在热氧老化前性能的改善,并没有对老化后性能的研究予以足够的重视。热氧老化是影响SBS、SBR改性沥青性能的重要因素,在热氧老化的影响下,经过多聚磷酸和硫磺改性的SBS、SBR改性沥青的性能会发生明显的变化,热氧老化的程度以及聚合物的结构均很大程度上影响着多聚磷酸和硫磺在SBS、SBR改性沥青中的使用。为了正确地使用多聚磷酸和硫磺来全面改善SBS、SBR改性沥青的性能,需要系统地研究热氧老化后多聚磷酸、硫磺对SBS、SBR改性沥青性能的影响。 本文采用多聚磷酸、硫磺与SBS、SBR复配改性沥青,对所得的改性沥青进行短期和长期热氧老化并对老化前后的样品进行物理和流变性能的测试,同时采用红外光谱、热重分析、形貌观察三种测试方法来研究多聚磷酸、硫磺对SBS、SBR改性沥青老化机理的影响。 1.物理性能测试结果表明老化明显降低了SBS、SBR／硫磺改性沥青的高温性能,但对SBS、SBR／多聚磷酸改性沥青所改善的高温性能没有明显影响。综合考虑SBS、SBR改性沥青老化后的高温性能和储存稳定性,星型结构的SBS改性沥青只适合于通过硫磺进行改性,线型结构的SBS改性沥青适合于通过多聚磷酸和硫磺进行复合改性,SBR改性沥青只适合于通过多聚磷酸来进行改性。 2.流变性能测试的结果表明多聚磷酸和硫磺均增加了SBS、SBR改性沥青老化后的粘性行为。硫磺增加了SBS、SBR改性沥青对动态剪切的敏感度,老化后硫磺改善的高温性能基本消失。多聚磷酸明显改善了SBS、SBR改性沥青老化前后的高温性能。 3.红外光谱特征峰面积的计算结果表明多聚磷酸和硫磺均降低了SBS、SBR改性沥青的抗老化性。 4.热重测试分析的结果表明老化后聚合物改性沥青热稳定性的变化决定于沥青组分的变化以及聚合物降解的双重影响。硫磺降低了SBS、SBR改性沥青长期老化后的热稳定性,而多聚磷酸改善了SBS、SBR改性沥青长期老化后的热稳定性。硫磺、多聚磷酸均能改善SBS、SBR改性沥青老化前的热稳定性。 5.形貌分析的结果表明在老化的影响下,分布在沥青中的SBS、SBR颗粒发生了明显的降解,且随老化程度的增加,SBS、SBR和沥青间的相容性进一步得到改善,SBS、SBR／硫磺改性沥青中聚合物的降解更加明显。 |
| 作者： | 张峰 |
| 专业： | 复合材料学 |
| 导师： | 余剑英 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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