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原文传递环氧沥青的制备与性能研究

论文题名：	环氧沥青的制备与性能研究
关键词：	环氧沥青;力学性能;固化过程;改性机理
摘要：	环氧沥青是特殊类型的改性沥青，是正交异性钢桥面和重载交通道路的高级铺筑材料之一。我国自2000年引进美国环氧沥青材料并在大跨径桥面铺装中取得显著成果后，开始了国产环氧沥青研发的热潮。本论文在前人研究的基础上，从材料力学性能、固化过程、改性机理三个方面出发，对环氧沥青的研发展开了工作，并取得如下成果: 　　1、从力学性能出发，通过拉伸实验确定了环氧沥青的制备方案为:环氧树脂100份、新戊二醇二缩水甘油醚5份、环氧沥青350份、脂环族酸酐固化剂10份、长链脂肪族聚酸酐85份。此时材料拉伸强度为1.53MPa，断裂伸长率为214％。且材料在拉伸试验中发生了脆性断裂，材料具有良好的耐湿热性能。　　2、从固化过程出发，以自制环氧沥青为研究对象，分析自制环氧沥青初期固化速率、后期固化速率、红外光谱和荧光图，得到自制环氧沥青工艺参数和固化转变过程。结果表明该环氧沥青的固化反应较快，反应过程伴随着环氧基团、酯C=O=C、醇羟基的转变，并能通过他们特征峰的变化实时跟踪固化反应过程，同时，还证明环氧沥青固化在反应初期以羧酸的反应为主，而酸酐的反应较少。荧光结果表明环氧沥青固化过程中发生环氧树脂和沥青的离析，沥青作为分散相会随时间增长逐渐团聚变大，并从体系中分离出来。　　3、从环氧沥青改性机理出发，通过荧光、TG和DMA分析手段研究自制环氧沥青相容性、热稳定性和耐温性，并得出如下结论:荧光结果表明使用长链脂肪族聚酸酐固化剂能获得相容性较好的环氧沥青;TG结果表明对于制得的环氧沥青，增加沥青含量或增加脂环族酸酐的的含量不改变材料开始分解的温度(225℃)，但会使材料中不稳定的组分含量增加。DMA分析结果可知，调节沥青含量时，Tg不变，材料耐热性能不变，且沥青含量合适时能得到性能优异（储能模量较高）的产品;调节长链脂肪族酸酐和脂环族酸酐含量时，长链脂肪族酸酐含量减小、脂环族酸酐含量增加时会使Tg升高，材料耐热性能提高，且二者含量合适时能得到性能优异（储能模量较高）的产品。
作者：	周华汉
专业：	材料科学与工程
导师：	熊金平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京化工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文