膠粉复合改性沥青的结构特点和改性机理研究.docVIP

胶粉复合改性沥青的结构特点和改性机理研究 张峰，胡昌斌 福州大学土木工程学院,福州350108,中华人民共和国 【摘要】通过加入SBS(苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯）制备具有加强韧性和高或低温性能的CR(胶粉)复合改性沥青并且加入硫改善了CR / SBS/ CRSM（改性沥青）的稳定性。流变测试证明了改性粘结剂的高温性能有所改进，而且表明了硫化结合对于动态剪切的敏感性。形态学观察表明CR和沥青之间的兼容性由与硫化或老化得到了极大的提高。FTIR（傅里叶变换红外）和NMR（核磁共振）分析显示了改性沥青的官能团在老化前后的特性和分布。在热分析中，DSC(热稳定分析曲线）显示了老化和改性剂对沥青的分子量分布和成分的影响。通过使用TG和DTG曲线（样品在指定的升温曲线速率下，对其重量减少速度/率的一个分析）对每个粘结剂进行热分解的热稳定性和敏感性进行评估，进一步表明了粘结剂的结构特性并证实了DSC分析绘制的结论。 【关键词】沥青, 胶粉, 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯（SBS）,硫 一、引言 沥青作为骨料的粘合剂已被广泛地应用于道路路面。不幸的是高温车辙和低温沥青水泥或被覆层因开裂剧烈的温度敏感性限制了它的进一步应用。因此，有必要对沥青进行改进。其中修饰符沥青，CR是使用最广泛的路面。CRM沥青的研究和应用可以追溯到几十年前在美国，加拿大等国家[1,2]。过去的研究和应用表明，CRM沥青有许多优良特性，如改善性车辙由于较高的粘度，较高的软化点，更好的应变能力，提高了抗表面引发，减少疲劳/反射开裂，降低温度敏感性，改进的耐用性和低的路面维护成本，并节约能源和自然资源的利用废旧产品等[1]。 CR是用于修改沥青的第二位聚合物，第一是SBS[3]。在中国，研究和应用CRM沥青始于20世纪80年代。在最近几年，随着快速发展汽车行业，废旧轮胎的数量也跟着在快速增长。据统计，2004年，新的轮胎产量为2.39亿吨和废旧轮胎量超过1.12亿吨[2]。2006年，中国的轮胎生产高达2.8亿吨，居世 界第一位。今年也一样，陡坎轮胎也达1.4亿吨。据估计到2010年，中国的汽车量保持7000万吨和废料轮胎产量保持2亿吨[4]。在此背景下，研究和应用CRM沥青在道路工程中中国已经获得了更多的关注。利用CRM沥青是环境正确的解决方案，因为使用这种材料的部分减少了需要新的原料，并提高了表演和沥青路面的生命周期[5,6]。大量的研究人员已经对CRM做了很多研究，沥青。研究发现，CRM沥青的改善依赖于许多因素，如颗粒尺寸，表面特性CR，融合条件，基础沥青的化学/物理性质，以及其源和微观结构[3,7-13]。 评价的性能不同改性的粘合剂具有不同的CR内容，该颗粒通过使用方差法[15]的分析尺寸或类型。虽然很多研究已经做了CRM的性能沥青的研究CRM沥青复合改性是还是很稀缺的许多出版物。其实主要的物理CRM沥青的性能仍然较差，不能与之抗衡那些SBS改性的沥青，由于低的活化和CR质量，制约CRM沥青的应用不同的气候和交通条件，极大程度。因此有必要修改的CRM沥青进一步通过加入其他的修饰，但相应的研究仍是稀缺然而，特别是对于适于结构的详细研究特点和CR化合物改性机理沥青。在这项研究中，CRM沥青，胶粉/ SBS改性（CRSM）沥青和橡胶粉/ SBS /硫磺（CRSSM）沥青分别制备通过加入CR，SBS和硫的为了改善缺乏韧性和贮存稳定性的CRM的沥青。我们研究基础沥青的物理性质，之前，仔细老化后CRM，CRSM，CRSSM沥青。到调查的结构特点和改性机理每个粘合剂还之前和老化之后，我们使用的各种研究方法包括流变测试，形态观察，FTIR，H NMR和热分析。 (1)流变测试被用来研究改性剂的效果和老化的流变行为和结构沥青通过比较主曲线的特性。 (2)形态学观察被用来研究形态粘合剂的特性和聚合物之间的相容性并根据不同的老化或修改沥青条件。 (3)红外光谱和核磁共振测试被用来研究的影响改性剂和上的主要功能的分布老化团体改性沥青。 (4)热分析来评价的热稳定性每个胶结料。改性剂的效果，并在结构老化粘合剂的特点是通过比较进一步研究热力学参数和焓曲线。 二、材料和测量 2.1材料 沪连-70铺路的沥青，从中国福州石油沥青获得厂。物理性质如下：渗透，61毫米（0.1毫米，25℃，ASTM D5）;软化点，49.1℃（ASTM D36）;粘度，0.35帕（135℃，ASTM D4402）。 SBS1301是线型聚合物，含30％（）苯乙烯，平 均分子量11万克/摩尔。超细硫磺粉（500目数）为中国汶河化工有限公司提供。一般胶粉（60目）是轮胎胶粉从中国海虹橡胶厂获得，物理性能和化学成分列于表1。 表1胶粉（60目）的物理性质和化学组成 物理性质 密度比（克/立方厘米） 1.