基于红外光谱法的沥青老化性能研究

采用红外光谱法研究两种沥青不同老化时间前后羰基吸收峰面积,并对校正后的峰面积值进行定量分析,考察沥青在老化与抗老化过程中结构变化规律。试验结果表明:羰基官能团可作为沥青老化的特征峰;羰基峰面积增加幅度越大,沥青越易老化,且与针入度比的结果一致;羧基峰面积与沥青老化时间呈现线性关系,且相关系数大于0.9。     

道路石油沥青热稳定性能物化分析

通过对三种道路石油沥青老化前后试样进行元素分析、四组分分析、热重(TG)分析和红外光谱(FT-IR)分析,试验结果表明,沥青的热稳定性能主要体现在老化前后沥青中主要元素含量、组分组成及特征基团含量的变化,说明沥青的热稳定性能不仅与油源的资源属性密切相关,而且可通过干预沥青中主要元素的含量、化学组分的分布及特征基团的含量等生产出符合沥青宏观技术性能指标需求的合格产品.     

双亲分子稳定辽河沥青质的作用及其机理

 为认识双亲分子化合物对沥青质的稳定作用及稳定机理,采用X射线光电子能谱（XPS）分析了辽河沥青质颗粒表面杂原子官能团的类型和含量;采用紫外－可见光谱(UV-Vis)测定添加双亲分子前后沥青质甲苯－正庚溶液中沥青质浓度的变化,进而分析了不同双亲分子化合物对辽河沥青质的分散稳定作用;采用红外光谱(FT-IR)分析初步探讨了十二烷基苯磺酸（DBSA）对沥青质分散稳定作用的机理。结果表明,沥青质颗粒表面含氮官能团主要为碱性的吡啶氮官能团和弱碱性的吡咯氮官能团,含氧官能团主要为碳氧单键和碳氧双键结构,表面杂原子官能团的数量虽然较少,但为沥青质与双亲分子作用的关键因素;双亲分子头部官能团和沥青质颗粒表面杂原子之间的酸碱作用越强,其分散稳定沥青质的能力越强;DBSA通过其磺酸基官能团与沥青质颗粒表面的羟基和氨基形成分子间氢键而吸附在沥青质上。     

重油中类型氧含量的分布

采用电位滴定法分别测定了克拉玛依原油、委内瑞拉原油和抚顺减压渣油中6类含氧官能团的类型氧含量,对克拉玛依原油及委内瑞拉原油的正庚烷沥青质和可溶质分别进行了FT-IR分析,并对委内瑞拉原油正庚烷沥青质进行了XPS分析。结果表明,不同重油中各类型氧含量基本具有共同的分布规律,即主要为醛、酮羰基类氧,酯基类氧以及羧基类氧,石油加工过程对重油中类型氧含量分布具有影响;原油中存在>C=O、-COOH、-COO-、-OH等含氧官能团,克拉玛依原油中醛、酮羰基类氧含量最多,委内瑞拉原油中酯基特征吸收峰明显,与电位滴定法定量结果一致;委内瑞拉原油正庚烷沥青质表面含有大量的C-O键。     

煤/油加氢共炼产品中沥青质结构与性质分析

以一种褐煤和马瑞常压渣油(MRAR)为原料,在高压釜内进行煤/油加氢共炼反应,从产品中分离出了正庚烷沥青质(C_7-Asp),通过元素分析、XRD、FT-IR、XPS等手段对该沥青质的结构和官能团性质进行了表征。结果表明:该沥青质的H/C原子比较低,富含稠环芳烃;杂原子中O含量较高,杂原子官能团间存在一定的氢键缔合作用。与原料油中的正庚烷沥青质相比,该沥青质烷基链较短,芳香片层间距降低,并以C—C、C—H结构为主。杂原子官能团中,O主要以羰基形式存在,S主要以噻吩形式存在,N主要以吡啶和吡咯的形式存在,该沥青质表面更趋于碱性。     

红外光谱在沥青分析中的应用及其发展趋势

红外光谱技术能够获取有机化合物官能团的相关信息,可对有机化合物进行定性及定量分析,其在沥青研究中已得到普遍应用。阐述了红外光谱技术的原理、分区及常用的分析方法,总结了红外光谱在沥青真伪甄别、改性剂含量测定、沥青性能预测及其老化机理研究中的应用现状及存在的问题,并对其发展趋势进行了展望,为扩展红外光谱技术应用及沥青分析提供思路。     

纳米蒙脱土/SBS复合改性沥青及其改性机理研究

利用纳米蒙脱土/SBS复合材料对沥青改性,通过示差扫描量热(DSC)法测试了改性沥青的热稳定性.利用红外光谱(FT-IR)法研究了其改性机理。结果表明,经纳米蒙脱土/SBS复合改性后,沥青的综合性能显著提高。纳米蒙脱土/SBS复合材料加入沥青中,形成稳定、均匀的网络结构,使沥青在韧性、强度与热稳定性方面具有明显改善。由于没有形成新的官能团,因此纳米蒙脱土/SBS复合材料对沥青的改性是一种物理共混过程。     

沥青老化评价方法的研究进展

研究介绍了沥青老化宏观性能和微观性能评价方法,深入探讨了评价沥青老化的宏观性能指标、化学组成与结构以及微观形貌表征指标,分析了现有沥青老化评价方法的优势与不足,提出了宏观测试方法与微观表征技术联用建议,建立起沥青化学组成与结构、微观形貌特征及宏观性能三者间定量相关性,明确各老化性能指标相互作用影响机理,为沥青老化评价方法及抗老化研究提供新思路。     

煤焦油沥青质的表面官能团特性及对悬浮床加氢裂化助剂选择的影响

以煤焦油常压渣油(T AR)为原料,分离出了正庚烷沥青质(T AR HI),通过元素分析、XPS、FT IR手段对该沥青质的表面官能团进行了表征,同时考察了不同助剂作用下T AR悬浮床加氢裂化反应过程中的生焦行为,进而分析了不同助剂对T AR沥青质的稳定作用机理。结果表明,T AR HI表面官能团以C-C、C-H、C-O为主;杂原子中O含量最高,杂原子官能团以含O官能团为主,其中醚类结构(C-O-C)占大多数;含N官能团主要为吡啶、吡咯和胺类,此外含有少量亚砜等含S官能团。表面官能团中,中性官能团总相对浓度为79%,酸性官能团为001%,碱性官能团为147%,沥青质表面呈弱碱性。SDBS、OA、CTAB 3种助剂对T AR沥青质的稳定作用依次降低,稳定作用主要取决于沥青质表面官能团与助剂之间的酸碱作用和氢键作用,其中酸碱作用影响较大。宜选取具有酸性基团的阴离子型双亲分子作为T AR悬浮床加氢裂化的助剂。     

高等级道路沥青老化动力学研究

在实验室研究了AH－70和AH－90两种高等级道路沥青在老化过程中,正戊烷沥青质及针入度、软化点、延度等指标的变化,并根据老化过程中,正戊烷沥青质的变化,进行了沥青老化动力学研究,计算得出了有关动力学参数,得到了沥青老化动力学方程,其计算值与试验数据相吻合。表明高等级道路沥青老化属于一级动力学反应。实际老化过程中针入度、软化点及延度的变化进一步证明了所得动力学模型是可靠的。     

沥青室内模拟老化性能研究

介绍了沥青的老化过程,针对道路沥青的特点,分别用热氧老化试验、光氧老化试验室内模拟沥青的“短期老化”和“长期老化”;采用热氧老化、光氧老化的试验方法．对重交通沥青AH-70和AH-90在热氧老化和光氧老化过程中各项指标的变化规律进行了对比分析。结果表明：随着老化时间的增加,AH-70和AH-90沥青的针入度降低,延度减小,软化点升高,粘度增大;在相同条件下,AH-70号沥青的抗热氧老化和抗光氧老化的能力要强于AH-90号沥青;紫外光也会使沥青产生老化现象,但温度是沥青老化的主要因素。     

沥青再生剂基础油分评价与再生机理研究

轻质基础油是老化沥青再生剂中的主体部分,很大程度上决定了再生剂的使用性能。使用六种常见的沥青再生剂基础油分别制备再生沥青,通过红外光谱分析了老化沥青的再生机理,并对各种基础油的再生效率进行了评价。结果表明,在沥青的老化与再生过程中,红外光谱吸收峰位置基本一致,基础油分加入后亚砜基特征峰峰值降低,表明基础油分的加入能起到一定的还原效果。研究中进行了再生沥青的三大指标试验验证基础油分的还原效果,结果表明,增塑剂油分相较于石油系油分还原效果更好;基础油对老化沥青中重质组分溶解能力越强,还原效率越高。     

道路沥青在空气和氮气中的老化行为研究

沥青老化是影响道路沥青使用性能的重要因素。沥青的老化主要有两个方面：氧化老化和轻组分的挥发。采用RTFOT，改变不同的操作因素，通过对道路沥青在空气和氮气中老化的对比研究，找出了老化过程中氧气、热、时间的作用规律。     

基于凝胶渗透色谱技术的沥青老化研究进展

沥青老化是引发沥青路面开裂、松散等病害的主要原因之一。它是一个极其复杂的物理化学过程,宏观上表现为沥青变硬变脆,而微观上表现为化学组成、分子量分布的改变。凝胶渗透色谱技术可测定沥青老化过程中的分子量分布、各组分含量等参数变化,为研究沥青老化机理、表达沥青老化进程提供了有力的技术手段。论文综述了凝胶渗透色谱用于沥青老化研究的测试技术,重点总结了凝胶渗透色谱技术在基质沥青、温拌沥青和改性沥青等沥青老化研究中取得的成果。     

文摘

在该具有有机官能团和/或含氧官能团形式的芳烃化合物的制备过程中,将难溶性处理物加到中间相沥青中。在加入芳烃化合物的前后,此沥青的中间相含量几乎不减少。适用的含氧官能团包括羧基、醛、无水二羧基和羟基、在难溶性进行过程中,适宜的含氧官能团形式有羧基、醛和其它键。芳烃化合物的量最好为100份沥青中含2～20份(w)。这种方法可容易的制备能提供快速难溶性处理的中间相沥青。方法简单且经济。当用芳烃化合物处理时,可维持中间相沥青的含量,避免制备的碳纤维性质变坏.     

沥青再生及老化动力学研究

以辽河AH-90基质沥青为研究对象,在实验室使用82型薄膜烘箱模拟自然老化,考察了沥青老化过程中四组分含量的变化规律。采用自主研发的沥青再生技术和LKJ-I型废旧沥青再生剂,通过组分调和法对辽河AH-90~#废旧沥青进行了再生,并建立以软化点为参数的再生沥青和基质沥青的老化动力学方程。结果表明,沥青在老化的过程中,一般会遵循由芳香分转化为胶质,继而胶质转化为沥青质的变化趋势;以软化点为基本参数,基质沥青、再生沥青的老化动力学方程分别为lnR_t=3.772 8＋70.91te~（-3 650/T）,lnR_t=3.763 5＋33.41te~（-3 730/T）;与基质沥青相比,再生沥青的老化反应速率常数较小且活化能较高,表明再生后其抗老化性能得到改善。     

沥青的老化与表征方法研究

通过分析沥青的老化机理,分析了影响基质沥青和改性沥青抗老化性能的因素,总结了目前研究沥青老化的方法以及评价沥青抗老化性能的方法。薄膜烘箱（TFOT）、旋转薄膜烘箱（RTFOT）以及压力老化容器试验（PAV）常用来模拟沥青的老化,并用沥青老化前后的宏观和微观结构的变化评价沥青的抗老化性能。     

SBS测试方法及机理研究

准确确定SBS掺量对控制改性沥青质量至关重要,文章首先选取了天然沥青、石油沥青和煤沥青3类、6个标号、8个品牌、16个试样,采用傅里叶红外光谱仪进行了研究。结果显示,天然沥青、煤沥青的特征峰和石油沥青差异显著,石油沥青共出现5处明显公共吸收峰,其中反应苯环结构的特征峰显著。机理分析表明,SBS中的反式丁二烯为不合苯环结构官能团,据此,选取SBS的反式丁二烯的特征吸收峰进行了研究,发现该吸收峰所在的965 cm~(-1)处吸光度值与SBS掺量线性关系良好,说明可以采用红外光谱法测定SBS中反式丁二烯来确定改性剂掺量。     

小议沥青混合料加工过程中沥青的老化

一、概述铺路沥青混合料中的沥青的老化一般可以分为两个阶段:第一个阶段是沥青混合料生产过程中的老化,包括沥青热态运输、储存、在储油罐内予热,配油釜内调配、加热升温以及沥青和加热的矿料在搅拌机内拌和过程中引起的老化。第二阶段是沥青混合料在路面使用过程中在阳光、空气、水分等因素的长期作用下所引起的沥青老化。两个阶段所引起沥青老化的条件有很大差别。第一阶段引起沥青老化的主要因素是空气中的氧和热的作用,其特点是老化的发生比较剧烈,在一定程度上人为地掌握和控制;第二阶段老化的发生比较缓慢,除了空气中的氧和热的作用外还受自然环境的影响,因此,不容易被人为控制。第一阶段如果工序控制不好所造成的沥青老化程度,往     

沥青再生剂的再生效果与扩散性能研究

考察了4种沥青再生剂对老化50A道路沥青和从沈大高速公路路面回收的旧SBS改性沥青的再生效果,采用老化沥青静态再生针人度试验研究了4种沥青再生剂在老化或回收沥青中的扩散性能。结果表明,自制沥青再生剂对老化50A沥青具有较好再生效果,适宜加入量[m（再生剂）／m（老化沥青）]为10％;自制沥青再生剂和进口沥青再生剂A对回收SBS改性沥青均具有较好再生效果,适宜加入量为5％;可用再生剂在老化沥青中扩散3～4h时的针入度评价再生剂的扩散效果。