阳离子SBS改性乳化沥青制备研究

乳化沥青施工简便,不污染环境,在道路工程等领域有非常广泛的应用。以SBS为改性剂,采用边改性边乳化的方法制备了一种阳离子改性乳化沥青,并对影响改性乳化沥青制备的主要因素如表面活性剂掺量、SBS改性剂掺量、pH值等进行了试验,确定了比较适宜的反应条件。     

非离子丁苯胶乳改性乳化沥青性能研究

采用自主研发生产的非离子丁苯胶乳作为改性剂,对不同基质沥青进行改性,考察改性乳化沥青的各项性能.并在高速公路进行推广应用,取得较好效果,为非离子丁苯胶乳改性乳化沥青在路面上的应用提供借鉴.     

水性聚氨酯改性乳化沥青制备及性能研究

研制了一种高性能的水性聚氨酯改性乳化沥青,通过测其3大指标及储存稳定性,结合荧光和红外微观分析,对不同比例改性剂掺量对稳定性以及其蒸发残留物性能的影响变化规律,研究表明加入水性聚氨酯改性剂后,使得乳化沥青的温度敏感性降低,具有了高温稳定性。通过对其红外光谱分析发现,水性聚氨酯改性乳化沥青物理改性和化学改性同时并存。     

喷涂速凝防水材料的制备及工艺研究

喷涂速凝防水涂料由A、B两组份组成,A组分采用橡胶对沥青进行改性,再通过乳化技术将固态沥青乳化成液态实现喷涂工艺,该工艺的优点是在对沥青改性时赋予材料在防水方面的使用性能,再对其乳化实现喷涂工艺。本研究考察了喷涂防水材料制备工艺及改性剂对材料性能的影响,结果表明:热塑性弹性体SBS(聚苯乙烯-丁二烯-聚苯乙烯)对沥青改性的效果较佳,且在满足工艺的前提下最佳用量为6%。在对防水材料进行二次改性时,阴离子氯丁胶乳对材料的强度改善明显并赋予了防水材料具有橡胶的特性。随着氯丁胶乳含量的增加,防水膜的抗拉强度也随之增加。     

用于粘结层的高性能乳化沥青制备与性能评价

为提高粘层沥青的路用性能,采用SBS改性剂和乳化剂A、B、C,并选取LD胶乳和BB胶乳作为增粘剂,无机A、B和有机A、B作为稳定剂,制备高性能乳化沥青;通过室内试验研究了改性剂、乳化剂等原材料类型和掺量对改性乳化沥青性能的影响;将优选的高性能乳化沥青、普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青用于粘层,成型复合板并钻取芯样,对芯样进行直剪试验,进一步评价高性能乳化沥青的路用性能。研究结果表明:当采用1.0%乳化剂A+0.2%无机A+0.4%有机A+4.8%SBS+1.2%BB胶乳时,乳化沥青具有优良的高低温性能和粘结力;竖向荷载、剪切速率、试验温度对层间抗剪强度影响很大,无论在何种试验条件下,高性能乳化沥青均表现出较好的抗剪能力,能够满足旧水泥路面上加铺的磨耗层对粘层材料的高要求。     

基于宏观性能与微观性状确定SBR胶乳在SBR改性乳化沥青中的最佳添加量

为确定路用拌和型SBR改性乳化沥青中SBR胶乳的合理添加量,对不同SBR胶乳添加量改性乳化沥青进行了基本性能指标测试与对比。实验结果表明,随着SBR胶乳含量的增加,SBR改性乳化沥青粘度增加、与集料的粘附性提高,但储存5天后的稳定性下降。对不同胶乳含量的SBR改性乳化沥青进行电镜扫描发现,SBR胶乳含量为3%时,胶乳以小而密的颗粒存在于乳化沥青中,与乳化沥青接触面积最大,溶解度最大。分析不同胶乳含量SBR改性乳化沥青DSC曲线发现:胶乳含量在3~3.5%之间时,SBR改性乳化沥青内能较小,组分更宜稳定,不易发生离析现象。考虑以上实验结果并结合不同胶乳含量SBR改性乳化沥青蒸发残留物的三大指标和实验结果,同时考虑技术和经济因素,认为SBR改性剂添加量在3~3.5%之间时,生产的改性乳化沥青既经济又具有较好的性能指标。     

冷再生用乳化沥青残留物的流变特性

为深入认识冷再生用乳化沥青材料特性及其残留物作用机制,采用动态剪切流变试验和重复蠕变试验,在高温蒸发方式和低温蒸发方式两种不同条件下制备乳化沥青残留物。并通过变化乳化剂种类、用量以及添加改性剂方式改变材料组成,结合方差分析,探析不同材料组成及制备方法对乳化沥青残留物流变性能的影响。试验结果表明:乳化剂种类、用量及制备方式对乳化沥青残留物高温流变性能有显著影响;残留物车辙因子与温度呈幂函数关系,高温蒸发下改性乳化沥青残留物车辙因子变化特征与普通乳化沥青残留物存在明显差异,而低温蒸发条件下变化特征与普通乳化沥青残留物相一致,高温蒸发条件会降低乳化沥青残留物PG分级温度;高温蒸发条件下改性乳化沥青残留物第1 s加载阶段表现为非规则曲线变化特征的粘弹性流体特性,这与低温蒸发条件下改性乳化沥青残留物的流变特性并不一致;普通乳化沥青残留物同一蒸发条件下采用车辙因子与蠕变柔量评价其高温性能具有良好的一致性。本研究提出改性乳化沥青残留物获取应采用低温蒸发方法,高温性能评价指标应采用蠕变柔量。     

水性环氧树脂乳化沥青在高温、低温和浸水条件下的粘结性能

以水性环氧树脂(WER)为改性剂,通过其与固化剂的物理-化学交联反应对乳化沥青进行改性,制备成一种理想的路面粘层材料——水性环氧树脂乳化沥青(WEREA)。采用剪切和拉拔试验,在不同温度、层间纹理和浸水时间条件下,将不同WER掺量的WEREA与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行对比试验,研究了WEREA的高温、低温和浸水粘结性能。结果显示,在试验研究范围内,随着WER掺量的增加,WEREA的层间性能显著改善;温度越高,粘层材料粘结性越差,但高温、低温条件下,WEREA的抗剪、抗拉强度均大于对照试验组。可以认为,WER通过交联作用有效改善了粘层材料的强度和层间粘附性,减缓了WEREA粘结性随浸水时间延长而降低的速率,显著提高了粘层材料的浸水粘结性。     

改性乳化沥青磨耗层施工工艺浅析

通过对改性乳化沥青磨耗层的功能、材料要求以及施工工艺特点进行简要的分析,并进行了大量的施工应用,证明改性乳化沥青磨耗层具有较好的路用效果,综合性价比也较高。     

关于DE-99沥青改性剂的研究

DE-99沥青改性剂的研发是沥青改性材料的重大突破和创新。它为我国公路质量的提高,解决早期损坏,延长路面使用寿命,作出重大贡献。本文主要介绍了DE-99沥青改性剂的研发和改性方法、特点、使用效果进行了探讨。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性乳化沥青的研究进展

介绍了乳化沥青的发展进程,SBS改性乳化沥青的优点、制备工艺以及应用现状,重点阐述了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性乳化沥青在碎石封层、稀浆封层以及微表处的作用,最后对其改性乳化沥青的发展方向进行了展望。     

新型温拌沥青改性剂制备与性能研究

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、C9石油树脂、硫化剂为原料制备新型温拌沥青改性剂对基质沥青进行改性,测定改性沥青的针入度、软化点、延度来探讨不同组分配合比的新型温拌沥青改性剂对基质沥青性能的影响。结果表明:新型温拌沥青改性剂中SBS、C9石油树脂和硫化剂最佳配合比为5∶3∶6,改性剂的最佳掺量为6%(wt,质量分数),最适宜的拌合温度为150℃,制得的新型温拌沥青的针入度为62.9/0.1mm、软化点为56℃、延度为130mm,黏度为0.152Pa·s,改性效果最佳。     

纳米蒙脱土改性乳化沥青的制备与性能研究

研究了纳米蒙脱土(MMT)对沥青乳化技术的影响,以纳米蒙脱土为改性剂成功制备出MMT改性乳化沥青.利用XRD分析了MMT在改性乳化沥青中的分散情况,并且通过室内试验测试了沥青乳液的聚沉体积,乳化沥青蒸发残留物的针入度、软化点、延度和布式旋转黏度,结果表明,MMT使乳化沥青的存储稳定性得到明显改善,当MMT掺量高于0.6％时,乳液9天内不发生破乳现象;MMT的层间距由1.28 nm增至2.57 nm,层间距增大了100％,说明MMT成功插层进入乳化沥青的蒸发残留物中,形成了纳米插层型复合材料;乳化沥青蒸发残留物的软化点和黏度上升,针入度和延度有所降低,表明MMT提高了蒸发残留物的耐高温性能.     

水性环氧树脂改性乳化沥青用作粘层

为了研究水性环氧树脂对乳化沥青的改性特征及其应用效能,对水性环氧树脂改性的乳化沥青的牢固性和黏度进行测试,并且对其进行马路使用测试。结合室内试验和数据分析表明:水性环氧树脂可有效提高乳化沥青的稳定性和黏度,确定了可用作粘层。     

改性乳化沥青同步碎石磨耗层在高速公路上的应用

通过在日照至南阳高速公路河南王楼至兰考段改性乳化沥青同步碎石磨耗层试验段的施工,对同步碎石磨耗层的材料选用、路用性能及施工工艺进行了研究和探讨,从而得出改性乳化沥青同步碎石磨耗层具有优良路面养护性能的结论。     

聚氨酯改性沥青研究现状及发展趋势

聚合物改性沥青自进入人们的视野以来,其功能性和制备工艺不断得到优化,在改善行车舒适度、延长沥青路面的使用寿命方面取得了非常显著的效果。尽管它的发展已有近百年历史,但当前传统的聚合物改性沥青在生产、贮存以及性能上仍不尽人意。因此,亟须寻求一种可有效弥补上述缺陷的新型沥青改性剂。聚氨酯(Polyurethane,PU)从20世纪60年代后期开始实现规模化工业生产以来,在全世界范围内已被广泛应用在涂料、密封胶、弹性体等领域。聚氨酯自身结构优势突出,使其有别于目前市场上常用的聚合物沥青改性剂。遗憾的是将聚氨酯应用于沥青改性方面的研究报道相对较少,如何进一步发掘其优点并加以充分利用,以弥补当前对高性能沥青路面的迫切需求,是道路工作者所面临的重大挑战。然而,近10年来,国内外的研究重点均集中于聚氨酯改性沥青制备工艺优化与混合料配合比设计,尽管已取得一定成果,但并未对其宏观性能与微细观结构之间的关联性进行深入研究。从2016年开始,部分研究者开始尝试利用生物基聚氨酯或热塑性聚氨酯再生材料对沥青进行改性,但其路用性能仍待进一步深入研究。值得强调的是,并非所有种类的沥青均适宜采用同一种改性剂和制备工艺以达到理想的改性效果,因此聚氨酯改性剂在使用前需要充分地分析其成分。此外,聚氨酯改性沥青尚缺乏一套系统科学的评价体系。截至目前,国内外在该领域取得的主要研究成果如下:(1)聚氨酯中的异氰酸根可改善沥青的硬度及弹性;(2)聚氨酯与传统聚合物改性剂或纳米材料复配改性沥青的制备方法为剪切共混法,剪切时间与剪切速率对改性沥青性能的影响较小,剪切温度对聚氨酯改性沥青高温、低温性能与弹性恢复的影响较大;(3)从宏观性能和微观结构两个角度解释了聚氨酯改性沥青的相容性和力学性能优异的原因;(4)聚氨酯改性剂的粒径对沥青乳化以及发泡程度有重要影响;(5)混合料优化设计研究发现,聚氨酯改性沥青混合料除水稳性能外的其他性能均超过规范中规定的技术要求;(6)生物基聚氨酯、热塑性聚氨酯再生材料等均可以提升沥青的性能。本文主要归纳了聚氨酯作为改性剂对沥青进行改性的研究进展,包括聚氨酯材料的概述及选择、聚氨酯改性沥青的改性机理、聚氨酯改性沥青的流变和微观特性,并分别从防水工程、路用工程、生物基与可循环再利用三个方面概述了聚氨酯改性沥青的应用。最后,提出目前聚氨酯改性沥青研究中存在的问题,同时对聚氨酯改性沥青的发展趋势进行了展望。     

路用水性环氧改性乳化沥青组成优化及耐久性能评价

为提升改性乳化沥青在道路领域的使用品质和耐久性，制备了多种水性环氧改性乳化沥青，基于拉伸性能优化了改性乳化沥青配比，研究了水性环氧改性乳化沥青的黏附性能、黏度、干燥时间、相容性和粘结性能，分析了水性环氧改性乳化沥青粘结性能与其拉伸性能、黏附性能的关联性，采用湿热老化、冻融循环和氙灯光照老化等方式模拟复杂气候条件对水性环氧改性乳化沥青的破坏作用，以经老化处理后的残留拉伸、黏附和粘结性能及处理前后各项性能的变化率作为评价指标，基于熵权的理想点法综合评价了水性环氧改性乳化沥青的耐久性能。结果表明：水性环氧树脂能够有效提升乳化沥青的拉伸强度和黏附性能，水性环氧改性乳化沥青具备较好的流动性和适宜的干燥时间，且水性环氧树脂与乳化沥青具有较好的相容性，建议水性环氧树脂掺量为15%～25%(质量分数，下同)。水性环氧改性乳化沥青的粘结性能与其力学强度和黏附性能具有较强的关联性。水性环氧改性乳化沥青经湿热老化、冻融循环或氙灯光照老化处理后拉伸、黏附和粘结等性能保持率为84%～92%,聚氨酯改性后的水性环氧改性乳化沥青表现出更好的耐久性能，聚氨酯改性双酚A型E-51水性环氧改性乳化沥青的综合耐久性能最佳。     

微表处高性能SBS改性乳化沥青制备工艺研究

采用正交试验法研究微表处高性能苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性乳化沥青的制备工艺,依据微表处和改性乳化沥青的性能要求对其测试评价。最佳制备工艺为:改性剂用量以3%为基准以±l%进行试配,乳化剂A初始掺量为1.9%,稳定剂掺量2‰,油水比为60∶40,皂液温度为65℃,沥青温度为165℃,皂液pH值为1.5~2.5,乳化时间为5min,制得的高性能SBS改性乳化沥青成型的微表处混合料的可拌合时间为160s,粘结强度为1.3MPa,6d湿轮磨耗损失为628g/m~2,具有较好的性能。     

对甲基苯甲醛改性煤沥青的原位成纤机理研究

以对甲基苯甲醛为改性剂,在对甲苯磺酸的作用下对煤沥青进行了改性,并对改性后煤沥青的原位成纤机制进行研究。采用FT IR和1H NMR对改性煤沥青的化学结构进行分析,采用SEM对改性煤沥青的原位成纤形态进行观察。研究表明,对甲基苯甲醛能够与煤沥青发生亲电取代反应,使煤沥青中的活性小分子交联形成大分子。此外,改性煤沥青中出现很多微纤,随着改性时间的增加,纤维直径越来越大,最后形成分布均匀且线性很好的纤维束。因此,经过对甲基苯甲醛改性后的煤沥青有望成为优质的炭材料基体前躯体。     

炭/炭复合材料用煤沥青的改性及性能研究

以对甲基苯甲醛(4-methyl benzaldehyde,简称4-MB)为改性剂,在对甲苯磺酸(PTS)的作用下对煤沥青进行了改性研究.采用傅立叶红外光谱和核磁共振氢谱对煤沥青改性机理进行分析;采用扫描电镜观察改性煤沥青的形貌;采用热解重量分析仪分析改性沥青的热行为.实验结果表明,对甲基苯甲醛在酸性催化剂的催化作用下与煤沥青发生亲电取代反应,改性后煤沥青出现纤维结构,改性沥青的耐热性优良,残炭率大大提高.因此,改性后的煤沥青有望作为优质的炭材料基体前驱体.