SBS改性沥青老化特性研究

为研究SBS改性沥青的老化特性,首先对SBS改性剂在热氧和真空加热条件下分别进行模拟老化,分析不同老化条件下SBS的宏观和微观结构变化,然后通过三大指标、多重应力蠕变恢复试验(MSCR)和红外光谱分析SBS改性沥青的老化特性。结果表明:相较于真空加热,热氧老化后的SBS发生严重的交联反应,失去了其原有的弹性和韧性;同时由其制备的改性沥青也出现改性剂颗粒凝聚现象,且高低温性能均有所下降;从官能团的变化可以看出,热氧老化使沥青中的碳元素以及SBS改性剂中丁二烯的■键与氧气反应生成含有羰基的酮、醛类物质。综上可得,热氧老化会引起SBS改性剂的降解和特性损失,同时使基质沥青发生氧化硬化,进而对SBS改性沥青的性能产生影响。     

再生SBS改性沥青老化性能的研究

以再生后的SBS改性沥青为原料,通过薄膜烘箱实验,考察了再生SBS改性沥青的软化点、针入度、延度、表观粘度与老化时间和老化温度的关系;建立了以软化点为参数的老化动力学方程,研究再生SBS改性沥青的抗老化性能。实验结果表明,再生SBS改性沥青在不同老化时间段内,各理化性能变化规律不同,其老化速率也不同;建立的再生SBS改性沥青老化动力学方程能够很好的反应再生沥青的老化过程。     

以软化点为参数研究再生改性沥青的老化动力学

通过考察老化过程中软化点的变化,建立以沥青软化点为参数的老化动力学模型,计算得到了有关动力学参数.实验以欢喜岭AH-90沥青为基质沥青,以SBS为改性剂,制备改性沥青,采用旋转薄膜烘箱试验,使改性沥青老化,然后通过掺入再生剂得到再生改性沥青,分别测改性沥青和再生改性沥青的软化点.实验表明,废旧SBS改性沥青可以通过添加...     

高粘度改性沥青紫外光氧老化特性研究

制备了高粘度改性沥青,测试紫外老化历时后材料常规性能及材料特征官能团变化。结果表明,高粘改性剂能够有效改善沥青高温性能、抗剪切性能和抗老化性能。在紫外老化中,沥青老化行为主要是基沥青吸氧老化和高粘改性剂的分解,两者共同作用,导致沥青性能下降。常规性能测试和红外光谱实验结果表现一致,SBS+12%改性沥青的抗紫外老化性能最佳。     

SBS改性沥青紫外老化研究

将不同老化时间、老化方式的SBS改性沥青的饱和分、芳香分、胶质、沥青质和SBS改性剂分离出来,用傅立叶红外光谱分析各组分的结构变化以研究SBS改性沥青的紫外老化机理.结果表明：紫外老化后,SBS改性沥青的饱和分和芳香分含量下降、胶质和沥青质含量上升、胶体不稳定指数上升;羧基和亚砜基含量增加,说明光氧化产生了极性官能团.     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青的老化性能

考察了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和加入含硫稳定剂的SBS改性沥青老化后的动态力学性能、黏度变化和低温物理性能。结果表明,SBS与含硫稳定剂的加入改善了老化后沥青的高温性能;老化后的改性沥青表现出更好的高温刚性,蠕变劲度降低,蠕变速率增大,老化后沥青的低温性能提高,且长期使用性能良好。     

SBS改性沥青的老化行为

用红外光谱、凝胶渗透色谱、动态黏弹仪研究了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的薄膜烘箱老化行为。结果表明，SBS改性沥青老化后增加了羰基和亚砜基；SBS和沥青的相对分子质量都发生了变化。沥青的相对分子质量增加，相对分子质量分布变宽，SBS特征峰消失；SBS改性沥青老化程度较基质沥青的小，耐低温性能更好；SBS改性沥青老化后，软化点增加，针入度减小，低温延度降低。     

碳纳米管/SBS复合改性沥青路用性能与相容性研究

为改善SBS改性沥青的路用性能及相容性,采用高速剪切法,将碳纳米管掺入SBS改性沥青中,制备复合改性沥青。采用三大指标、布氏粘度、离析实验、荧光显微镜等对其性能进行评价。结果表明,碳纳米管可以有效改善SBS改性沥青的高温稳定性、粘滞性,并且随着掺入碳纳米管量的增加,性能效果提升越好,但超过0.9%时改善效果趋于饱和;对改性沥青的温度敏感性和低温性能存在不利影响;碳纳米管的掺入限制了SBS颗粒与沥青分子之间的相对运动,使得SBS在沥青中的分散更均匀,改善了相容性与储存稳定性;综合考量碳纳米管/SBS复合改性沥青的各项性能,当其掺量为0.9%时,改性效果达到最佳。     

煤直接液化沥青基道路改性沥青老化性能研究

煤直接液化沥青(DCLA)是煤直接液化过程的副产品,由约50%的沥青类物质和约50%的固体颗粒组成,以DCLA为基础改性剂复合SBS高分子聚合物,制备了道路改性沥青即DCLA-改性沥青。沥青组分对沥青的各项性能有直接影响,并最终体现为改性沥青路面使用性能的改变,因此,研究改性沥青老化后的性能更重要。通过沥青旋转薄膜加热试验(简称RTFOT)模拟DCLA改性沥青老化试验,并对DCLA-改性沥青的老化特性进行研究,建立其微观组分特性和宏观性能的联系。通过分析DCLA改性沥青原料及改性沥青老化前后的分子质量、红外光谱(FTIR)、氧含量等,发现DCLA-改性沥青的老化不是单一反应,是活性物质氧化、轻质组分挥发、沥青分子团聚、SBS分子断裂等多种反应的综合结果,表现为DCLA改性沥青平均分子质量由13 865 g/mol降到11 983 g/mol,氧含量由0.9%升至1.3%,SK90的平均分子质量由1 906 g/mol团聚增长到2 068 g/mol,SBS发生断裂平均分子质量由41 482 g/mol降至20 647 g/mol。DCLA-改性沥青老化性能的变化由体系中沥青质和胶质的变化量决定。沥青质能提高改性沥青的抗老化性,但同时会降低改性沥青本身的延度。为达到JTG F40—2017的I-D改性沥青延度标准,即5℃的延度不小于20 cm,则改性沥青体系中沥青质含量不能超过12.9%,其残留针入度比为72%。胶质能改善改性沥青的低温延度,但胶质是一个不稳定的物质,易被空气氧化生成沥青质,从而造成老化后残留延度降低,这体现在红外谱图中出现的羰基■与亚砜基■。当体系中胶质含量为28%时老化后延度降低率达到70%。控制原料沥青质含量并降低原料中胶质的反应活性是提高改性沥青老化后性能的有效途径。     

基于DSR的碳纳米管/SBS复合改性沥青抗老化性能分析

为研究碳纳米管(CNTs)对SBS改性沥青抗老化性能的影响,对不同CNTs掺量的CNTs/SBS复合改性沥青进行动态剪切流变实验;以CNTs掺量为自变量,对CNTs/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青进行旋转薄膜加热试验及紫外老化试验,并对沥青残留物进行动态剪切流变试验以评价其老化性能。结果表明,CNTs的加入可有效提高SBS改性沥青的高温性能及老化性能。通过动态剪切流变试验结果来看,CNTs的加入降低了改性沥青的温度敏感性,并随着掺量的增加改善效果也越明显。     

橡胶粉/SBS复合改性沥青研究进展

阐述了橡胶粉改性沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的改性机理,讨论了改性沥青的评价测试方法,认为软化点、针入度和延度是沥青的三大基本指标,相对于基质沥青的薄膜烘箱实验(TFOT),旋转薄膜烘箱实验(RTTFOT)更适合评价改性沥青的老化性能。详细介绍了橡胶粉改性沥青、SBS改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的国内外研究现状,最后对橡胶粉/SBS复合改性沥青的应用前景进行了总结。     

胶粉/SBS复合改性沥青路用性能研究

采用AC-13的矿料级配,通过沥青混合料的马歇尔实验、车辙实验和冻融劈裂实验,将胶粉/SBS复合改性沥青与基质沥青和SBS改性沥青进行对比研究,探讨胶粉/SBS复合改性沥青在路用性能上的优劣,实验结果表明,复合改性沥青在高温稳定性能上有明显的优势,水稳定性能与SBS改性沥青相当,远优于基质沥青。     

糠醛抽出油在SBS改性沥青中的应用研究

以中石化金陵炼化厂生产的90#A级沥青为基质沥青,以岳阳石化厂生产的SBS791-H为改性剂,一种糠醛抽出油作为相容剂制备了改性沥青,研究了不同糠醛抽出油添加量下,改性沥青在RTFOT老化前后四组分和性能的变化情况,探讨了糠醛抽出油对SBS改性沥青的作用机理以及适宜添加量。     

增塑剂-SBS复合改性沥青路用性能研究

以SBS改性沥青为基础,掺加邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和己二酸二辛酯(DOA)制备复合改性沥青,通过沥青基本指标、动态剪切流变、多应力蠕变恢复、弯曲梁流变、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法对原样与短期老化条件下沥青性能进行研究,并与SBS改性沥青进行对比分析。结果表明,2种增塑剂均可使SBS改性沥青降低2个高温等级,导致抗车辙能力下降,不可恢复变形量增大;但可提高SBS改性沥青低温变形能力,延缓路面开裂。对比老化前后各性能指标发现,增塑剂可明显降低SBS改性沥青老化前后性能差异。采用FTIR分析表明增塑剂与SBS改性沥青属于物理共混,通过计算亚砜基指数、对比老化前后特征峰面积可知增塑剂有助于沥青抗老化。     

常温紫外老化对沥青物理性能影响研究

沥青路面由于其良好的路用性能在我国公路建设得到广泛应用,但其在服役期间受到紫外环境因素的影响容易发生老化,从而导致路用性能衰减。在氧气浓度与年平均温度不高、车流量不大的滇西北高海拔地区,沥青路面同样也出现了严重的老化现象,这与紫外光主导的老化密切相关。因此,针对该地区特殊自然环境开展常温条件下紫外光老化研究,对改善沥青路面的耐久性具有重要意义。采用25℃作为室内模拟紫外老化的试验温度,研究常温下紫外光对沥青老化的影响。该文通过对比基质沥青和SBS改性沥青经不同紫外老化时长处理后技术指标的变化,分析了紫外光对两种沥青的影响。结果表明,基质沥青和SBS改性沥青在抗紫外老化效果上存在较为明显的差异,相对于基质沥青,SBS改性沥青表现为更优异的抗紫外老化能力。     

降粘剂对高掺量SBS改性沥青性能影响研究

研究了不同种类和掺量的降粘剂对高掺量SBS改性沥青软化点、针入度、延度、运动粘度、老化延度等常规指标的影响;通过动态剪切流变仪(DSR)进行沥青高温路用性能测定,研究了降粘剂对高掺量SBS改性沥青高温车辙性能的影响。结果表明,掺入降粘剂既可以降低高掺量SBS改性沥青的运动粘度,又可以提高改性沥青的高温性能。     

微藻油改性沥青耐老化性能研究

为缓解石油沥青短缺局势,探索微藻油用于沥青改性可行性及改性沥青长期性能,将微藻液经降解、离心、萃取得到微藻油并制备改性沥青。通过不同微藻油掺量下改性沥青延度、软化点和黏度确定微藻油最佳掺量,通过高低温流变试验、混合料路用性能试验分析微藻油改性沥青经旋转薄膜烘箱(RTFOT)短期老化、压力老化容器(PAV)长期老化和紫外老化后性能变化并与SBS改性沥青对比,借助红外光谱分析微藻油改性沥青分子结构组成。结果表明:微藻油掺量为30%(外掺质量分数)时,改性沥青延度达到最大值,软化点和黏度满足改性沥青要求;微藻油改性沥青和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青经RTFOT短期老化后性能差异不显著,微藻油改性沥青耐PAV长期老化和耐紫外老化性能优于SBS改性沥青,尤其是耐紫外老化性能更优。红外分析表明两种改性沥青均含有乙烯基双键、芳香族C—H、甲基和亚甲基等类似成分,但芳香族C—H、伸缩C—C成分含量存在差异。微藻油改性沥青比SBS改性沥青增加的酰胺不饱和基团和羧基利于改性沥青形成网络分子结构。     

基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物结构差异的改性沥青老化过程热重分析（英文）

制备了7种不同苯乙烯-丁二烯二嵌段(SB)含量、苯乙烯链段含量及数均分子量的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂,用于制备改性沥青,并考察了SBS的结构对改性沥青性能的影响。结果表明,SBS改性沥青的热重曲线与基质沥青相似,其老化过程包括轻质组分向重质组分的转化和SBS自身的降解与交联,不同SBS结构的改性沥青的质量损失快慢和大小存在差异;SBS数均分子量大的改性沥青长期老化后稳定性较好;聚苯乙烯链段含量高的SBS改性沥青老化后的质量损失率明显降低,在短期老化后有较好的热稳定性;含SB较多的SBS改性沥青耐老化能力差,老化后的质量损失率显著增长。     

SBS改性道路沥青的性能评价

对5种道路沥青改性剂进行了改性效果的对比评价实验,探讨了SBS改性沥青的改性机理,说明SBS在沥青中形成“网状结构”部分对提高改性沥青的综合性能贡献最大。然后用改性机理来研究解释改性效果。实验结果表明,添加质量分数为5％的SBS改性沥青的改性效果满足参考标准要求。另外,燕化合成橡胶厂道路沥青改性专用料SBS－1#的改性效果已达到同剂量国外SBS的质量水平,其在工程应用中也验证了这一结论。     

纳米TiO2协同纳米ZnO/SBS复合改性沥青耐紫外光老化性能评价

高海拔地区强烈紫外光辐照易使沥青路面老化,特殊环境因素要求沥青路面中黏结料须具有良好耐老化性,纳米材料以其独特优点已成为改性沥青研究的重要方向,而纳米材料在沥青中易发生团聚是制约该发展的重要瓶颈.以纳米ZnO、纳米TiO2、聚合物SBS为改性剂,运用硅烷偶联剂(KH-560)对纳米材料表面进行修饰,在此基础上研究基质沥青、SBS改性沥青、纳米ZnO/SBS改性沥青、纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青紫外光老化前后物理性能演变规律,利用场发射扫描电镜结合能谱分析(SEM/EDS)研究老化前后纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青中Zn、Ti特征元素含量变化及纳米材料分布形态,揭示耐光老化机理.结果显示:经过修饰后的纳米材料在沥青中分散均匀,纳米材料和沥青相容性得到明显改善,在制备过程中两者发生化学反应;紫外光老化后,纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青延度保留率为87.72％,软化点增量降幅61.32％,耐老化性能最佳,其老化机理是纳米TiO2对波长为365 nm紫外光波具有良好吸收作用,而纳米ZnO在该波长辐照下易发生光分解,活性降低.