抗紫外光老化剂对民用机场沥青道面用沥青性能的影响

为了解决机场沥青道面紫外光老化问题,通过分析受阻胺类老化剂对强紫外线辐射下基质沥青和SBS改性沥青高温、疲劳及老化性能的影响,提出了采用受阻胺类老化剂解决沥青老化问题的方法.采用旋转薄膜烘箱试验模拟沥青短期老化及室内紫外光老化箱模拟沥青长期老化,研究了受阻胺类老化剂GW-944对光老化前后沥青性能的影响.试验结果表明:GW-944光老化剂对基质沥青高温性能改善效果欠佳,GW-944光老化剂能显著改善SBS改性沥青性能,其光老化后的疲劳、高温和抗老化能力得以提升.该抗紫外光老化剂对SBS改性沥青进行综合性能改善时,建议使用0.7%掺量.     

SBS改性沥青胶结料的老化与再生研究

对SBS改性沥青混合料分别进行短期热氧、长期热氧和长期紫外老化后,分离出老化SBS改性沥青胶结料,采用反应型再生剂对其进行再生,研究了不同老化方式对SBS改性沥青胶结料物理性能的影响和反应型再生剂对老化沥青胶结料性能的恢复效果。结果表明:短期热氧老化降低了SBS改性沥青的软化点、针入度、延度和粘度,长期热氧老化和紫外老化则使SBS改性沥青的软化点和粘度增大,针入度和延度减小;反应型再生剂可显著提高老化SBS改性沥青的针入度和延度,降低其软化点和粘度,可较好地恢复老化SBS改性沥青的性能。荧光显微镜分析表明反应型再生剂较好地恢复了SBS在沥青中的交联网络结构。     

紫外光吸收剂对不同嵌段比SBS改性沥青性能的影响

为了研究紫外光吸收剂(UV-531)对不同嵌段比SBS改性沥青性能的影响,采用高速剪切仪制备不同嵌段比(分别为40/60、30/70、20/80)SBS改性沥青,通过熔融共混的方法分别掺加3种剂量UV-531制成UV-SBS改性沥青。利用动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验和测力延度试验探究了不同掺量UV-531和不同嵌段比对沥青高、低温性能的影响规律。结果表明:UV-531的加入对嵌段比为20/80的SBS改性沥青高低温性能改善效果不明显,对其他两种嵌段比SBS改性沥青的改善效果显著。使用室内紫外光老化环境箱模拟了沥青的紫外老化,借助软化点增量、G*AI和红外光谱分别研究了UV-SBS改性沥青的老化程度和化学机理。从沥青抗紫外老化程度来看,选择最佳掺量UV-531的嵌段比为40/60和20/80的SBS改性沥青的抗紫外老化效果相当,均远远优于嵌段比为30/70的SBS改性沥青。     

有机蒙脱土/SBS改性沥青的制备与性能研究

采用熔融插层法制备了有机蒙脱土(OMMT)/SBS改性沥青,利用XRD和荧光显微镜表征了OMMT/SBS改性沥青的微观结构,研究了OMMT对SBS改性沥青物理性能和老化性能的影响。结果表明:OMMT与SBS改性沥青形成了剥离型纳米复合结构,并且OMMT可起到交联中心的作用,有利于SBS交联网络在沥青中的形成;OMMT可有效提高SBS改性沥青的粘度和软化点。与SBS改性沥青相比,在PAV老化后,OMMT/SBS改性沥青粘度增加率小、残留针入度比高,表现出优良的耐老化性能。     

热老化过程中SBS改性沥青流变性能研究

SBS改性沥青在存储、运输、拌和、碾压及服役情况下的热老化严重影响了沥青路面的耐久性,研究热老化对SBS改性沥青流变性能衰减的影响可改善SBS改性沥青的使用效果。文章通过动态剪切流变仪,研究短期老化和长期老化过程中,SBS改性沥青的流变性能衰减情况;通过红外光谱和改性剂降解实验,分析热老化过程中改性沥青性能衰减的原因。研究表明:老化导致高温低频区SBS改性沥青复数模量增加,相位角略有降低;老化深度越大,SBS改性沥青黏性模量老化指数越大,但弹性模量变化较复杂;长期老化过程以沥青老化为主,短期老化主要以硫化物的氧化为主,SBS在老化过程中吸氧量的增加是导致其热稳定性不足的主要因素。     

SBS改性沥青老化模拟方式研究

为选择合适的SBS改性沥青老化模拟方式,利用常规试验、SHRP试验研究延时旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)、压力老化(PAV)对SBS改性沥青性能影响。对比两种老化方式的老化条件及老化能力,结合路面自然老化的回收沥青指标发现:随着老化时间的增加,沥青的性能不断退化;延时RTFOT与PAV老化均能较好的模拟路面沥青的老化情况,采用RTFOT试验进行老化模拟更加方便、科学,其中RTFOT试验4. 8 h获得的改性沥青指标相当于服务年龄为5～6年的路面沥青,RTFOT试验5 h则与服务年龄为7年的SBS改性沥青一致。     

再生SBS改性沥青混合料再度老化性能的研究

主要研究再生SBS改性沥青混合料的抗老化性能.对沥青进行24 h、48 h TFOT老化,分别模拟沥青的中度和重度老化,然后将老化沥青再生,对再生沥青拌制的混合料及新鲜沥青混合料进行室内短期与长期老化,并对老化后的沥青混合料进行性能试验与对比评价,分析了再生沥青混合料的抗老化性能及其老化规律,评价再生沥青混合料的耐久性.     

SBS改性沥青的老化方程及应用

建立起SBS改性沥青的非线性微分老化方程,应用微分方程探索SBS改性沥青的老化规律,并计算任意时刻的沥青老化量和老化速率;测定SBS改性沥青在不同RTFOT老化时间下的针入度、5℃延度、软化点、135℃粘度指标,得出各指标的老化参数及老化方程,通过分析实验值与老化方程计算值间的相关性,验证非线性老化方程的可靠性;对老化方程的潜在应用方向进行了初探。研究结果表明:非线性老化方程能精确地预测SBS改性沥青的针入度、软化点、粘度、延度的老化规律,能计算任意时刻各指标的老化量及老化速率;老化速率方程计算显示,沥青的老化速率在开始时刻最大,后期随老化时间的延长而逐渐变小,与老化的实际情况吻合;沥青老化方程可用于沥青抗老化性能评价、耐久性评价、沥青路面开裂预测、沥青路面再生决策。     

废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究

在SBS改性沥青中加入糠醛抽出油溶胀后的活化废橡胶粉制备SBS/胶粉复配改性沥青,并对其热老化前后的软化点、针入度、延度等性能进行测试,表明在SBS改性沥青中加入胶粉并不影响改性沥青的热老化性能,而且对改性沥青的耐热老化性能还有一定程度的提高.对几组复合改性沥青的紫外线老化试验也表明加入废橡胶粉能够提高改性沥青的抗紫外老化性能.     

填料对LDHs/SBS改性沥青涂盖料老化性能的影响

分别采用滑石粉、粉煤灰作为填料,制备了LDHs(层状双羟基复合金属氢氧化物)/SBS改性沥青涂盖料,研究了填料对LDHs/SBS改性沥青涂盖料物理性能和老化性能的影响。结果表明:以滑石粉为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料具有更高的软化点,表现出较好的耐热性;而以粉煤灰为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料具有更好的低温柔性,且经过紫外老化和热氧老化后,其软化点增量和低温柔度降低量均小于以滑石粉为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料,表现出更好的耐低温性能和耐紫外光、热氧老化性能。     

Analysis of aging mechanism of SBS polymer modified asphalt based on Fourier transform infrared spectrum

The aging mechanism of SBS modified asphalt during its aging process was studied. The characterizations of base asphalt, SBS polymer and its modified asphalt were determined in different aging time by Fourier transform infrared spectrum (FTIR). FTIR shows that oxidative dehydrogenation reaction occurs in asphalt, and unsaturated carbon bond is generated under short-term thermal aging condition. Additionally, SBS polymer was aged significantly under that condition, the speed of which was faster than that of base asphalt. The aging laws of both asphalt and SBS polymer during the aging process of SBS modified asphalt were similar to their aging laws respectively. Due to the protective effect between asphalt and SBS polymer, the aging degrees of asphalt and SBS polymer were lower than those aged independently.     

有机化蒙脱土对SBS改性沥青热氧老化性能的影响

将有机化蒙脱土(OMMT)与SBS改性沥青熔融共混,制备了OMMT/SBS改性沥青。利用X-射线衍射(XRD)分析了OMMT/SBS改性沥青的微观结构。通过长期热氧老化实验研究了OMMT对SBS改性沥青热氧老化行为的影响。XRD分析表明,OMMT/SBS改性沥青形成了剥离型纳米复合结构。热氧老化试验结果显示,OMMT可显著减少SBS改性沥青软化点和粘度的增加,提高其残留延度比和残留针入度比,明显改善了SBS改性沥青耐热氧老化性能。     

Thermal oxidative aging characterization of SBS modified asphalt

Both macro and micro-methods were introduced to study the physical and chemical properties of thermal oxidative aging of SBS (styrene-butadiene-styrene) modified asphalt. The physical properties of SBS modified asphalt before and after aging were analyzed by normal tests. The structure and quality variation of SBS modified asphalt during the aging process was analyzed by FTIR (Fourier transform infrared spectrum). FTIR result shows that the degeneration of SBS modified asphalt is mainly caused by oxidative reaction and rupture of C=C double bond. The molecular weight variations of asphalt function groups and SBS polymer were studied by GPC (Gel Permeation Chromatography). GPC result shows that small molecules transform into larger one in asphalt and SBS polymer molecule degrade during the aging process. SBS polymer may lose its modifying function after long time aging.     

废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究

在SBS改性沥青中加入糠醛抽出油溶胀后的活化废橡胶粉制备SBS／胶粉复配改性沥青,并对其热老化前后的软化点、针入度、延度等性能进行测试,表明在SBS改性沥青中加入胶粉并不影响改性沥青的热老化性能,而且对改性沥青的耐热老化性能还有一定程度的提高．对几组复合改性沥青的紫外线老化试验也表明加入废橡胶粉能够提高改性沥青的抗紫外老化性能．     

有机膨润土复配SBS改性沥青性能的研究

研究了有机蒙脱土(OMMT)复配SBS改性沥青的性能.结果表明:SBS改性沥青的改性剂在沥青是以球状分布于沥青中,OMMT复配SBS改性沥青中的改性剂呈微米球状和细条形状;OMMT改性沥青可以提高改性沥青的高温性能、针入度比和耐老化性能,但对低温性能没有改善.OMMT复配SBS改性沥青的高温性能较好,有较好的耐老化性能,同时储存稳定性能也有一定的改善.     

Quantitative analysis on distribution of modifier in microstructure of SBS modified asphalt

A method was developed to make a quantitative analysis of the microstructure of asphalt modified with styrene-butadiene-styrene block(SBS) copolymer. Moreover, both mixed and branched SBS were employed in the preparation of modified asphalt. By sampling specimens from the top, middle, and bottom, a number of microscope slides were made and 400 times micro images were gained. Binarized with the software of MATLAB, the images then went to the process of distribution test, when four typical distributions were employed to investigate the distribution of modifi er spread in asphalt. The distribution characteristic and its parameter were both found. The results show that asphalt phase clearly obeys Poisson distribution, and its parameter, λ, is bond up with the condition SBS performs in. Based on this parameter, indexes can be set up to evaluate the structure of the mixture and its performance as well. Compared with that modifi ed with mixed SBS, the asphalt modifi ed with branched SBS has better performance but worse stability, for it is easier to segregate.     

塔河油SBS 改性道路沥青的使用性能

针对沥青质含量较高的塔河原油, 采用适当的改性工艺并加入适当的稳定剂, 很好地解决了SBS 与基质沥青的相容性及稳定性问题, 开发出了符合JTG F40 -2004 技术要求的SBS 改性道路沥青。对所研制的SBS改性沥青采用常规及SHRP 方法进行了测试, 并与其它原油改性沥青作了比较。结果表明, 采用常规方法评价时, 塔河油SBS改性道路沥青其针入度指数大于1 , 粘弹区域达93 .06 ℃ , 当量软化点和当量脆点分别达到58 .08 ℃和-34 .98 ℃, 具有非常小的温度敏感性, 较宽的粘弹区间以及优良的高、低温性能。适用于更宽的使用温度范围。采用SHRP 方法评价时, 其性能等级达到了PG76 -34 , 而作为与其比较的其它两种改性沥青的性能等级为PG70-28,同样说明塔河油SBS 改性沥青具有突出的使用性能。     

SBS改性沥青的研究进展

在总结了国内外相关文献的基础上 ,介绍和论述了SBS改性沥青的研究进展。内容涉及聚合物改性剂的种类 ;SBS改性剂的性质、结构和改性机理 ;SBS改性剂与其它聚合物改性剂的比较 ;SBS改性沥青的储存稳定性 ,包括改性沥青相容性与基质沥青的组成关系 ,改性沥青相容性与溶解度参数的关系 ,以及改性沥青的储存稳定性的评价方法 ;SBS改性沥青稳定剂的选择。同时考察了SBS改性剂的加入量与改性效果的关系。SBS改性剂能够均匀的分散在基质沥青中 ,形成均匀的热力学稳定体系 ,在结构上形成互相缠绕的分子互穿网络结构 ,使改性沥青具有较低的脆点 ;常温下粘度很大 ,能抵抗车辙 ;高温时粘度迅速降低 ,具有良好的施工性。同其它改性剂比较 ,在达到同样改性效果的同时具有用量少、来源方便、成本低、效果好等特点