亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高粘高韌復合改性瀝青的制備及其高低溫流變性能研究

        2022-04-24 09:34:28王洪偉
        建材世界 2022年2期
        關鍵詞:增韌劑粘劑改性劑

        王洪偉

        (武漢市市政建設集團,武漢 430023)

        近年來,由于瀝青路面道路預防性養(yǎng)護低成本、高效率,其應用日益廣泛,超薄磨耗層作為一種預防性養(yǎng)護措施也引起了業(yè)界較高重視。超薄磨耗層具有厚度薄、受力頻繁、環(huán)境溫度變化大的特點[1],其瀝青混合料必須具有較高的高溫抗變形能力與低溫抗裂性能,否則較易發(fā)生夏季高溫車轍與冬季低溫開裂。目前超薄磨耗層所使用的高粘改性瀝青通常僅關注軟化點與60 ℃粘度指標,忽略了瀝青的低溫柔韌性,使得瀝青混合料在鋪設后的路用性能得不到有效保證。因此該文提出了一種全新的高粘高韌復合改性瀝青的制備方法,制備出60 ℃動力粘度大于70萬Pa·s,軟化點在90 ℃以上,5 ℃低溫延度大于40 cm,25 ℃彈性恢復超過95%的復合改性瀝青。此復合改性瀝青具備較好的粘結性能,用于膠結料時,能使超薄磨耗層混合料的高溫抗車轍能力、低溫抗裂能力以及抗水損害能力大幅提高。

        1 原材料與試驗方法

        1.1 試驗原材料

        基質瀝青:選用廈門新立基公司生產(chǎn)的B級道路石油瀝青。改性劑:采用LG化學公司生產(chǎn)的星型SBS411作為基準改性劑。增粘劑:采用東莞捷榮公司代理的進口聚異戊二烯基共聚物(簡稱BBA)作為增粘劑。增韌劑:采用山東齊魯石化公司生產(chǎn)的鄰苯二甲酸二辛酯作為增韌劑。相容劑:采用上海高橋石化公司生產(chǎn)的糠醛抽出油作為相容劑。

        1.2 試驗方法

        1)高粘高韌復合改性瀝青配比:SBS、增粘劑、增韌劑等改性劑均會對復合改性瀝青的軟化點、針入度、延度及60 ℃動力粘度等指標產(chǎn)生一定的影響。為了準確預測各種改性劑混摻之后改性瀝青性能可能發(fā)生的變化,前期研究采用工程實踐中常用的正交實驗設計方法來進行試驗設計,通過科學合理的代數(shù)計算和 數(shù)理模型,得出超粘高韌性復合改性瀝青的最佳配方為:SBS摻量4%、增粘劑8%、增韌劑摻量2%。

        2)高粘高韌復合改性瀝青制備:將 SBS(相容劑預處理后)和增粘劑加入到熔融的基質瀝青中,在150 ℃的恒溫下機械攪拌30 min,得到混合物 A; 將混合物 A 置于剪切機下進行剪切,剪切溫度為180 ℃,先在2 000 r/min的轉速下剪切15 min,再將增韌劑緩慢勻速加入到瀝青混合物中,將剪切機轉速調整為6 000 r/min剪切1 h,期間保持剪切溫度為180 ℃不變,得到混合物B; 然后將混合物B置于160 ℃的烘箱中保溫發(fā)育2 h,即得到復合改性瀝青。同時將基質瀝青僅加入SBS(相容劑預處理后)并經(jīng)過機械攪拌、低速剪切、高速剪切的SBS改性瀝青,與基質瀝青作為對比樣。

        3)所有瀝青的測試方法均參照《公路瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)執(zhí)行。

        2 瀝青改性機理分析

        SBS分為線型和星型兩種分子構型,線型SBS的分子量較低,與瀝青的相容性更好,所以目前的SBS改性瀝青主要采用線型SBS;星型SBS的分子量大,與瀝青的相容性較差,但其對瀝青的綜合性能提升更為明顯。因此,該文選用星型SBS來進行瀝青的改性工作,為了解決相容困難的問題,提出將星型SBS進行預處理,即將星型SBS浸泡在相容劑中,使得SBS的苯乙烯微區(qū)發(fā)生溶脹[2],與瀝青的相容性得到提高。

        該文所用瀝青增粘劑為BBA,它是一種新型的彈性體共聚物,它的組成與SBS類似,是由異戊二烯與其它小分子加聚而成,其分子式如圖1所示。

        由圖1可知,BBA分子的支鏈上含有甲基與馬來酸單甲酯官能團,甲基官能團的性質較為穩(wěn)定,一般較難發(fā)生化學反應。而此馬來酸單甲酯官能團在高溫時穩(wěn)定性較差,其羧基(COOH)中的—OH鍵易發(fā)生斷裂,形成不飽和的羧酸根,這一不飽和化學鍵會與瀝青中的醇類物質結合,發(fā)生酯化反應,形成新的酯基官能團。與此同時,由于BBA的主鏈為異戊二烯小分子加聚而成,其組成結構與SBS相類似,在機械剪切作用下,SBS與BBA的大分子鏈都會斷裂為小分子鏈,所以當改性結束溫度降低時,由于能量最小原理,這些小分子鏈會發(fā)生無差別的聚合交聯(lián)反應,形成較為穩(wěn)定的高分子聚合物體系。這一過程也使得SBS從簡單的物理共混,變成了以BBA分子為“橋梁”,與瀝青分子連接在一起的化學結合形式[3]。由于BBA中只有帶官能團的異戊二烯分子鏈與瀝青發(fā)生酯化反應,因此可以預見到,改性瀝青中BBA的摻量應要多于SBS。化學鍵的生成,使得分子之間約束力增加,即瀝青與改性劑分子之間的內摩阻力增加,同時抵抗應力應變的性能增加,所以改性瀝青的粘韌性能均得到顯著改善。

        該文選定的改性瀝青增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯,它是一種無色透明的液體材料。在瀝青改性時容易均勻分布其中;此外,鄰苯二甲酸二辛酯的化學性質較為穩(wěn)定,一般不與SBS和聚異戊二烯基共聚物發(fā)生化學反應,所以,鄰苯二甲酸二辛酯是制備復合改性瀝青較為理想的增韌材料。

        3 試驗結果分析

        3.1 高粘高韌復合改性瀝青基本性能測試

        對制備所得高粘高韌復合改性瀝青、對比樣SBS改性瀝青進行性能檢測,測試結果如表1所示。

        表1 瀝青測試結果

        由表1可以看出,相較于基質瀝青,SBS改性瀝青與高粘高韌復合改性瀝青的針入度均有所下降;針入度指數(shù)有所提高,高粘高韌瀝青針入度指數(shù)為1.1,其溫度敏感性最低。SBS改性瀝青、高粘高韌復合改性瀝青的軟化點分別比基質瀝青軟化點提高35.8%、97.9%;高粘高韌復合改性瀝60 ℃動力粘度達75.1萬Pa·s,其高溫抗變形能力較高。高粘高韌復合改性瀝青5 ℃延度比SBS改性瀝青高115.7%,具有更好的低溫延展變形能力。綜合來看,所制備的高粘高韌改性瀝青具備良好的高溫性能、粘彈性能以及低溫柔韌性,是一種性能優(yōu)異的復合改性瀝青。

        3.2 高溫流變性能分析

        粘彈性材料都具有粘彈性隨溫度的不同而發(fā)生變化的特點,瀝青作為一種典型的粘彈性材料,常規(guī)的如軟化點、60 ℃動力粘度等測試手段很難準確反應它的高溫流變性質,所以該文采用動態(tài)剪切流變儀(DSR)來測試基質瀝青、SBS改性瀝青、高粘高韌性復合改性瀝青原樣及TFOT老化后的動態(tài)復數(shù)剪切模量G*和相位角δ,并計算車轍因子G*/sinδ,來評價改性瀝青的高溫流變性能[4],測試及計算結果如圖2、圖3、圖4所示。

        G*可以反映材料在重復剪切時總阻力的度量,由圖2可以看到,原樣高粘高韌復合改性瀝青剪切G*大于基質瀝青、SBS改性瀝青。TFOT后基質瀝青、SBS改性瀝青G*較原樣瀝青有所提高,SBS改性瀝青TFOT后G*提升幅度小于基質瀝青,而高粘高韌復合改性瀝青TFOT后G*幾乎沒有提高。分析其原因是因為,基質瀝青經(jīng)過TFOT老化后,基質瀝青中輕質組分比例減少、瀝青質及膠質比例增加,增加了瀝青的稠度,從而提高了G*;加入SBS改性劑后瀝青的流變性能彈性特征增加,因而G*有所提高,且瀝青流變性能的改變對G*的影響大于TFOT老化對瀝青稠度的影響;而高粘高韌復合改性瀝青相較于基質瀝青、SBS改性瀝青,其在>60 ℃的高溫區(qū)間粘度更大,剪切總阻力較大而使得G*大幅度提高;高粘高韌復合改性瀝青在TFOT老化后其瀝青膜厚度較厚,瀝青無法充分老化,因而原樣與TFOT老化后G*無明顯變化。

        δ可以反映粘彈性材料在受剪切作用時,更多呈現(xiàn)出粘性還是彈性的特征。由圖3可以看到,基質瀝青、SBS改性瀝青δ隨著溫度的升高而明顯增加,增加幅度越來越小,在>80 ℃高溫溫度區(qū)間趨于穩(wěn)定;TFOT老化后兩種瀝青δ小幅度下降。而高粘高韌復合改性瀝青,其原樣與TFOT老化后的瀝青在60~80 ℃溫度區(qū)間,δ均<50°且隨溫度增加無明顯變化趨勢,這說明高粘高韌復合改性瀝青在此溫度區(qū)間流變性能呈明顯的彈性特征,在受到外力作用時具有更好的形變恢復能力。

        以原樣瀝青車轍因子(G*/sinδ)>1.0 kPa且TFOT老化后瀝青車轍因子>2.2 kPa作為瀝青高溫分級的判斷依據(jù),基質瀝青屬于64 ℃級,SBS改性瀝青為70 ℃級,高粘高韌復合改性瀝青的高溫分級溫度>88 ℃,在中國自然環(huán)境溫度范圍內,高粘高韌復合改性瀝青膠結料具有較好的高溫抗車轍能力,用于超薄磨耗層時可以有效防止夏季高溫環(huán)境下行車載荷導致的車轍產(chǎn)生。

        3.3 低溫流變性能分析

        超薄磨耗層與常規(guī)瀝青結構面層相比厚度較薄,因此對于膠結料低溫延展抗裂性能有更高的要求。常規(guī)的延度測試也很難準確反應改性瀝青膠結料的低溫流變性能,為綜合評價改性瀝青的低溫性能[5],采用彎曲梁流變儀(BBR)來測試瀝青在低溫條件下的彎曲蠕變勁度模量(S)和勁度變化率(m),以此兩個參數(shù)來共同評價改性瀝青的低溫性能,測試結果如表2所示。

        表2 改性瀝青BBR測試結果

        由表2可知,在相同的溫度下,與普通基質瀝青、SBS改性瀝青相比,超粘高韌性復合改性瀝青的蠕變彎曲勁度模量(S)值較低,蠕變速率(m)的值較高。在相同的較低溫度下,復合改性瀝青呈現(xiàn)出更好的彈性。隨著溫度的降低,三種瀝青蠕變彎曲勁度模量(S)值增加,復合改性瀝青增加幅度最小,SBS改性瀝青次之;蠕變速率(m)值降低,復合改性瀝青降低幅度最小,SBS改性瀝青次之。這說明隨著溫度降低,復合改性瀝青溫度敏感性更低,且能夠在更低的溫度下保持彈性。以S值<300 MPa、m值>0.3作為分級依據(jù),基質瀝青低溫分級為-12 ℃,SBS改性瀝青低溫分級為-18 ℃,而復合改性瀝青低溫分級為-24 ℃。這說明復合改性瀝青在低溫時具備更好的低溫柔韌性和抗裂性。

        4 結 論

        a.結合瀝青改性機理優(yōu)選了合適的改性劑,采用 4%SBS(相容劑預處理)+8%BBA增粘劑+2%鄰苯二甲酸二辛酯增韌劑制備出了高粘高韌復合改性瀝青,其軟化點為 94 ℃,60 ℃動力粘度為75.1萬 Pa·s,5 ℃延度為 48.1 cm。

        b.所制備高粘高韌復合改性瀝青在60~80 ℃溫度區(qū)間呈明顯的彈性特征,在我國自然環(huán)境下可以有效防止高溫車轍的產(chǎn)生;該瀝青可在-24 ℃以上溫度范圍內保持彈性與柔性。

        c.所制備復合改性瀝青具有優(yōu)異的高、低溫流變性能,適宜作為超薄磨耗層混合料所用的瀝青膠結料,應開展進一步深入研究后進行實際工程驗證。

        猜你喜歡
        增韌劑粘劑改性劑
        速溶高黏改性劑制備高黏瀝青的性能評價
        石油瀝青(2023年5期)2023-12-08 08:34:42
        增韌劑對碳纖維增強尼龍改性材料性能的影響
        天津化工(2022年3期)2022-06-20 14:23:16
        SiC陶瓷表面增韌用環(huán)氧樹脂基增韌劑的制備與性能研究
        硅酸鹽通報(2022年1期)2022-02-22 04:55:28
        籃球架用硅橡膠膠粘劑的制備與性能研究
        舞蹈器材用高韌性膠粘劑的開發(fā)與性能研究
        動態(tài)壓力下固井防竄增韌劑研究與性能評價
        敏感性稠油油藏油溶性降粘劑復合二氧化碳降粘吞吐技術研究及應用
        墾119沙三段深層稠油冷采技術研究
        化工管理(2017年6期)2017-03-20 05:54:34
        聚氨酯型化合物用作稠油降粘劑的嘗試
        ACR抗沖擊改性劑的合成及其在聚乳酸改性中的應用研究
        中國塑料(2015年6期)2015-11-13 03:03:09
        国产中文字幕亚洲综合| 我把护士日出水了视频90分钟| 日本高清h色视频在线观看| 无码AV午夜福利一区| 亚洲区福利视频免费看| 免费人妖一区二区三区| 亚洲精品久久国产精品| 久久精品99久久香蕉国产| 曰本女人牲交全视频免费播放| 亚洲中文无码精品久久不卡| 精品国产车一区二区三区| 在线观看国产视频午夜| 成视频年人黄网站免费视频| 中文字字幕在线精品乱码| 国产精品白浆一区二区免费看| 国产三级伦理视频在线| 精品嫩模福利一区二区蜜臀| 久久aaaa片一区二区| 久久精品国产亚洲av四虎| 任你躁国产自任一区二区三区| av网址大全在线播放| 国产国语按摩对白av在线观看| 又大又粗欧美黑人aaaaa片| 成 人 免费 黄 色 视频| 亚洲不卡电影| 蜜桃av一区二区三区| 亚洲免费国产中文字幕久久久| 内射欧美老妇wbb| 好男人视频在线视频| 久草视频华人在线观看| 亚洲av熟女中文字幕| 99久热在线精品视频观看| 亚洲美免无码中文字幕在线| 久久精品国产只有精品96| 97人妻精品一区二区三区免费 | 国产自拍精品视频免费| 国产成人综合亚洲看片| 天美麻花果冻视频大全英文版| 一本大道久久精品一本大道久久 | 亚洲最大av网站在线观看| 人妻少妇精品视中文字幕国语|