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路用SBS-沥青的化学改性研究
| 论文题名： | 路用SBS-沥青的化学改性研究 |
| 关键词： | 沥青路面;化学改性;热塑性弹性体;SBS乳化;废轮胎粉掺量;胶体体系 |
| 摘要： | 在高等级公路建设中，沥青路面作为一种无接缝的连续式路面，已经成为我国高等级公路的主要类型。但是由于普通沥青的低温脆性和高温软化性，路用性能很差。因而对基础沥青的化学改性研究已经成为我国沥青路用材料研究的热点。 本论文采用热塑性弹性体SBS作主要改性剂，结合废轮胎粉、化学改性助剂对基础沥青进行化学改性，通过测试改性沥青的针入度、软化点和延度，研究沥青的化学改性对其路用性能的影响；并用柱色谱(CC)、差示扫描热(DSC)、热失重(TG)、凝胶渗透色谱(GPC)、电镜扫描(SEM)等分析手段对化学改性的SBS一沥青的组成与结构进行测试和表征，根据改性方法和分析测试结果，初步探讨了SBS—沥青的化学改性机理。经研究得到以下结果： 1．在SBS乳化的化学改性中，选用烷、胺、酸、酯、油、皂等6类溶剂对SBS进行乳化，用优选的6个溶剂—SBS乳化体系对基质沥青进行化学改性，路用性能测试结果表明，其改性沥青的延度明显得到提高，醋酸丁酯乳化SBS沥青延度增加81.5％，但其他路用性能改善不明显；从反应机理上分析认为SBS与基质沥青的相容性和化学反应机率有所提高。 2．在助剂用于SBS—沥青的化学改性中，合成、购买了酰胺类、亚胺类、酯类以及不饱和烃类等四类9个相关化合物作为化学改性助剂，这些助剂的化学改性对沥青路用性能均有明显的改善作用；其中不饱和烃对改性沥青的软化点改善效果显著，可提高到90℃以上；亚胺类改性助剂对沥青延度增加显著，比SBS—沥青的延度增加了128.4％。经化学改性机理研究表明，化学改性助剂的结构与沥青性能的改善关系密切，助剂分子内的氨基、酰胺基、酯基和不饱和键可以与沥青中不饱和烃a位上的活泼氢、烷烃上的C—S键以及SBS中的双键发生交联、接枝、烷基化等反应。当化学助剂含脂肪长链时，有利于改善沥青延度；当含有芳香环结构时，可提高沥青软化点；当助剂分子内反应活性基团过多会引起过度交联，过少又会交联不充分，从而影响改性效果，其含有3～4个活性基团时，对沥青性能改善较为有利。 3．对化学反应性沥青制备的方法比较研究表明，先加入化学助剂与基质沥青反应比后加入助剂的化学改性效果更佳，尤其是沥青延度增加显著；助剂与沥青组分的反应生成新的活性基团，促进后加入的SBS与沥青交联，同时增加了SBS与沥青的相容性。 4．将0.3％的助剂Y1应用于SBS—废轮胎粉—沥青复合体系的化学改性，经试验研究并综合各因素考虑，废轮胎粉与SBS对基质沥青的最佳掺比为15％与2％；化学改性机理研究表明，二者掺入量过少时难以形成网络结构，废轮胎粉掺量过多时破坏沥青的胶体体系，影响改性沥青的路用性能。 |
| 作者： | 徐青萍 |
| 专业： | 环境科学 |
| 导师： | 赵仕林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 四川师范大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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