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。     

SBS改性沥青热老化过程中四组分变化规律研究

沥青四组分法是研究沥青变化规律的合理方法,现有的研究结果表明:采用SBS改性剂制备的SBS改性沥青在抗老化方面有更好的表现,本文通过沥青四组分法,探索SBS改性沥青热老化规律,主要对不同老化温度(153℃、163℃、173℃),不同老化时间(5h、8h、11h、14h)下沥青四组分变化规律进行研究。研究结果表明:随着老化温度的提高和老化时间的延长,沥青质含量开始缓慢上升,然后缓慢下降,最后迅速上升;饱和分含量没有明显变化;芳香分含量下降;胶质含量守SBS改性剂影响,变化规律不明显。     

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。     

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.     

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...     

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。     

四臂星型SBS改性煤沥青的流变学研究

以四臂星型SBS聚合物为改性剂,三氟化硼-乙醚络合物为催化剂,对煤沥青进行化学改性,制得改性沥青。利用热重分析、流变仪等测试技术对其流变性能和热性能进行了分析。结果表明,四臂星型SBS的加入,提高了煤沥青的热稳定性,有效地降低了沥青的温度敏感性;改性沥青体系没有明显的相分离现象。     

废旧SBS改性沥青再生利用研究

以欢喜岭AH-90沥青为基质沥青,采用添加SBS改性剂的方法制得SBS改性沥青。其针入度、软化点、延度等指标符合JTJ036—98I-C标准,对其进行第一次老化,制得废旧SBS改性沥青。对废旧SBS改性沥青再加入适量的再生剂和SBR,使废旧SBS改性沥青的理化指标重新恢复到JTJ036—98I-C标准的要求,制得再生SBS改性沥青,再对其进行第二次老化。结果表明废旧SBS改性沥青可以通过再生的方法加以重新利用。     

热氧老化对机场沥青黏附性影响规律研究

针对机场需求制备了SG-1机场抗脱落沥青及作为对比的SBS改性沥青。通过薄膜加热试验(TFOT)和压力老化试验(PAV)模拟沥青老化过程。通过拉拔试验、红外光谱、接触角测试分析沥青黏附性能,结果表明SG-1沥青黏附强度明显优于SBSMA,同时具有更加优异的抗热氧老化能力。     

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。