多聚磷酸/丁苯橡胶复合改性沥青的抗紫外老化性能

通过动态剪切流变试验、四组分试验和红外光谱测试沥青中的组分胶体指数差值和官能团结构指数,考察了分别由多聚磷酸(PPA)、丁苯橡胶(SBR)及SBR/PPA复合物改性沥青的抗紫外老化性能,探讨了老化的机理。结果表明,PPA的添加有效改善了沥青的高温流变性能,改性沥青的抗车辙因子和相位角的变化幅度较小。PPA或SBR/PPA复合改性沥青在紫外老化前后的胶体指数差值较小,而后者羧基和亚砜基指数的增大幅度要小于前者,丁二烯基指数的减小幅度小于SBR改性沥青。综合来看,PPA/SBR复合改性沥青的抗紫外老化性能优于基质沥青和PPA或SBR改性沥青。     

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。     

粉末丁苯橡胶共混改性沥青的性能

采用物理共混和反应性共混方法制备了粉末丁苯橡胶(PSBR)改性沥青,研究了改性沥青的基本性能和动态力学性能,通过荧光显微镜分析了改性沥青的结构.结果表明,随着PSBR质量分数的增加,物理改性沥青的软化点升高,针入度减小,延度大幅度提高,且沥青的黏韧性、薄膜烘箱老化后的5℃延度显著增大.弹性模量和损耗模量都明显增大;溶胀时提高改性沥青的黏韧性能有较好的效果;反应性共混改性时沥青的基本性能和黏韧性有更显著改善,且降低了温度敏感性;反应性改性沥青的两相相容性优于物理改性沥青,PSBR相以分散相状态均匀分布在呈连续相的沥青介质中,形成相对稳定的丝状网络结构.     

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。     

橡胶改性道路沥青及其微观结构

介绍了橡胶改性道路沥青以达到高性能的改性技术,主要有废橡胶粉改性技术、丁苯橡胶乳液改性技术、SBS改性技术等,各类技术都能有效地提高沥青的路用性能.改性沥青的微观结构研究表明,改性机理是相容性改性、溶胀网络改性、胶体结构变化改性和增强改性等.     

炭黑对丁苯橡胶耐热氧和紫外老化性能的影响

研究了填充不同量炭黑对丁苯橡胶耐热氧和紫外老化性能的影响,测试了各试样的交联密度及物理机械性能,并用扫描电镜观察了其表面形貌.结果表明,丁苯橡胶在热氧老化开始时内部发生了以交联为主的反应,表面氧化缓慢;而在紫外老化开始时表面的变化较大,在老化过程中交联密度出现峰值;热氧和紫外老化120 h后,橡胶的硬度增加,表面变得致密,使热氧和紫外线侵入至橡胶内部变得困难,邵尔A硬度等物理机械性能的变化趋势减缓;炭黑填充量大于20份(质量)时SBR的耐紫外老化性能得到改善,老化360 h后物理机械性能保持率仍然较高,这是因为炭黑对紫外线有很好的屏蔽作用,而炭黑对SBR耐热氧老化性能的影响却相反.     

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。     

丁苯橡胶在热空气和海水中老化性能的比较

对丁苯橡胶在热空气和海水中进行了加速老化试验,比较了老化前后其性能的变化,得出了该橡胶的性能变化与老化时间的函数关系,并建立了100%定伸应力和撕裂强度与硬度的关联关系。结果表明,在整个老化期间,丁苯橡胶的100%定伸应力和硬度逐渐增大,撕裂强度逐渐减小。在相同的温度下,老化初期在海水中丁苯橡胶的性能变化比在空气中的快,而老化后期在空气中的性能变化比在海水中快。丁苯橡胶的100%定伸应力和撕裂强度与硬度呈线性关系,说明通过硬度的变化监测丁苯橡胶力学性能的变化是可行的。     

基于微观表征方法的氯丁橡胶胶料热氧老化机理的研究

采用平衡溶胀法、核磁共振法、扫描电子显微镜和红外光谱表征氯丁橡胶(CR)胶料热氧老化过程中的微观结构。结果表明:随着热氧老化时间延长,胶料交联密度增大,微观形貌从颗粒状转变为连续胶着状;当热氧老化时间较长时,胶料的交联反应和断键反应程度相当,交联密度减小;随着热氧老化温度升高,C—Cl键微小变化,C=C键短时断裂;CR胶料的热氧老化过程是以交联反应为主的氧化过程。     

橡胶在沥青中溶胀性能的研究

用丁苯橡胶（SBR）片材替代橡胶粉末在沥青中溶胀,利用4组分分析方法（sARA）、x射线光电子能谱分析（XPS）和差示量热扫描（DsC）等测试手段,研究了溶胀实验中的沥青和橡胶结构。结果表明：橡胶在沥青中的溶胀经过一个快速增长过程后达到平衡;4组分分析实验证明：橡胶主要吸收了沥青4组分中的轻质组分;老化-溶胀后的橡胶与未溶胀橡胶相比．玻璃化转变温度反而升高;仅从溶胀极限方面来看,胶粉存在一个理论掺加量,以160℃为例,当胶粉掺加量为沥青质量的47％时在理论上达到平衡溶胀。     

四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚阻燃V-2聚丙烯材料光稳定化研究

采用氙灯老化仪对四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚阻燃V-2聚丙烯材料进行光老化,通过测色仪测试样品色差变化,评估材料的紫外老化性能。系统研究了不同钛白粉、抗氧剂、光稳定剂对材料紫外老化性能的影响。优选最佳配方与国外同类材料进行耐候性能及力学性能变化对比。     

高温和低温聚合的SBR硫化胶的交联密度、动态力学行为和微观结构的研究

以硫磺、二硫化巯基苯并噻唑(MBTS)和四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)为硫化剂,选用5种不同的硫化体系,制备出高温及低温丁苯橡胶(SBR)硫化胶。通过苯溶胀及应力-应变分析测定了硫化胶的交联密度。利用硫醇-胺化学探测仪,测定了硫磺硫化胶的交联键的类型,研究了硫化胶及生胶(未交联)的动态力学性能和热稳定性。利用拉曼(Raman)光谱测定了丁二烯的微观结构及总不饱和度。讨论了硫化胶的交联密度及交联键类型对其性能的影响。     

可聚合型紫外吸收剂及其聚合物的合成、表征和耐老化性能

为了解决涂层耐老化性能差和传统小分子紫外吸收剂迁移、挥发的问题,以对羟基苯乙酮、4-羟基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮3种苯酮类化合物和N-羟甲基丙烯酰胺为原料,经Friedel-Crafts反应合成3种具有可交联特性的聚合型紫外吸收剂(3-丙烯酰胺甲基-4-羟基苯乙酮(A)、3-丙烯酰胺甲基-4-羟基二苯甲酮(B)和3,5-二丙稀酰胺甲基-2,4-二羟基二苯甲酮(C))。通过紫外吸收光谱分析,表明其对紫外线均具有较强的吸收能力。后采用溶液聚合法,将A、B和C分别与丙烯酸树脂聚合,得到3种具有紫外吸收特性的丙烯酸树脂。采用红外光谱和QUV紫外加速老化分析研究了其结构和性能。结果表明,紫外吸收剂成功接枝到丙烯酸树脂中,且接枝后丙烯酸树脂的耐老化性能得到了显著提高,耐老化时间比纯丙烯酸树脂增强300 h以上。     

紫外老化对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料疲劳性能的影响

以玻璃纤维/环氧树脂复合材料为研究对象,研究紫外老化对复合材料疲劳性能的影响。利用扫描电镜、红外光谱和动态热力学分析对复合材料的微观形貌、化学结构和动态力学行为进行测试分析。研究表明:紫外线照射使环氧树脂发生了光氧老化降解,破坏了链段中的化学键,环氧树脂发生脱落,使树脂与纤维的结合变得薄弱,界面部分区域发生了脱粘。紫外老化28 d后,复合材料静拉伸强度下降了18%。拉-拉疲劳实验表明,紫外老化对复合材料低周疲劳的影响大于对高周疲劳的影响。紫外老化后复合材料的刚度退化速率和退化幅度均高于未老化试样,表明紫外老化使复合材料的疲劳性能下降。     

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。     

短期老化对胶粉改性沥青高温性能的影响

为了研究短期老化对胶粉改性沥青高温性能的影响,采用薄膜烘箱试验(TFOT)对胶粉改性沥青进行老化,通过动态剪切流变试验(DSR)、重复蠕变恢复试验(RCRT),从流变性角度分析了不同老化因素对胶粉改性沥青性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)从微观层面对沥青及胶粉老化前后的表观形貌进行分析。结果表明,老化作用使得胶粉改性沥青G*提高、tanδ减小、沥青的高温抗变形能力提高,而老化温度与老化时间的提高则促进了沥青老化程度的加深;老化过程中胶粉仍存在强烈的溶胀与降解反应,两种作用共同促进了胶粉改性沥青的180℃特殊流变性;老化作用使得胶粉改性沥青(εP/εL)减小、沥青变形恢复能力提高,相比于老化温度,老化时间对胶粉改性沥青变形恢复能力的影响更为显著;沥青中的胶粉受老化影响较小,从而使沥青保持较好的弹性。     

基于红外光谱法的SBS改性沥青紫外老化研究

通过自主研发设计紫外老化实验箱模拟沥青室外老化环境并选择市面常用几种添加剂制备样品,采用红外光谱分析法研究其对沥青紫外老化的影响,从微观角度分析沥青发生紫外老化过程各组分及官能团的变化。研究表明:随着沥青老化程度的加深,966 cm~(-1)处C=C伸缩振动峰吸收面积逐渐减小,1032 cm~(-1)处亚砜基S=O的伸缩振动吸收峰面积先增大后减小,1700 cm~(-1)处羰基C=O的伸缩振动吸收峰面积增大;添加剂能够很大程度上减缓沥青紫外老化的程度。     

发泡三元乙丙橡胶在热空气及湿热和盐雾环境下的老化机理研究

研究发泡三元乙丙橡胶（EPDM）在热空气、湿热及盐雾环境下的老化机理。结果表明：对于橡胶分子主链结构饱和的发泡EPDM,热空气、湿热及盐雾老化对其橡胶分子主链结构的破坏很小;热空气老化引起的二次交联可以增大发泡EPDM的交联密度,且温度越高,二次交联越剧烈,交联密度达到极值后,随老化时间的进一步延长,交联密度下降;湿热老化可以加速老化过程中发泡EPDM的二次交联,35 ℃盐雾老化对交联密度影响不大。     

夹芯型吸波结构耐老化性能研究

选取紫外辐照、湿热及盐雾等典型海洋环境因素,对设计的夹芯型吸波结构开展加速老化实验,对比考核夹芯型吸波结构与吸波贴片的耐老化性能。结果表明:紫外老化15 d后,夹芯型吸波结构面层Q-GFRP的介电常数降幅最大,导致其有效带宽向高频方向削减达0.41 GHz;盐雾老化30 d后,吸波贴片的氧化锈蚀最严重,致使其吸收峰值和有效带宽较老化前分别下降达-6.59 d B,削减达2.40 GHz;得益于Q-GFRP的保护,夹芯型吸波结构的耐老化性能明显优于吸波贴片,且经加速老化处理后,仍可满足水面舰艇在X波段、Ku波段的雷达隐身需求。     

4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸改性水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）及聚己内酯二元醇（PCL1000）为主要原料,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂,制得一系列水性聚氨酯预聚体。利用4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸（DSD酸）作为扩链剂进行改性,得到荧光水性聚氨酯（SWPU）。采用FTIR、DLS、XRD、UV-vis、荧光光谱、力学性能、热重分析等手段对聚氨酯进行了结构表征与性能测试。FT-IR、DLS分析表明,4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸（DSD酸）已引入到聚氨酯分子链中,随着DSD酸质量分数的增加,乳液粒径先减小后增大,当w（DSD酸）%=2%时,SWPU乳液的平均粒径适中(72.80 nm)。XRD、UV-vis、荧光光谱结果表明,SWPU具有明显结晶性;SWPU具有一定的紫外吸收且发生了红移;SWPU发出较强的蓝色荧光且发生浓度猝灭。与WPU相比,SWPU的力学性能及热稳定性明显提高,当w（DSD酸）%=3%时,最大拉伸强度为48.43 Mpa,断裂伸长率为366.42%;最大分解温度由301.48 ℃提高到328.05 ℃。