次氯酸钠活化橡胶粉改性沥青性能研究

采用次氯酸钠对橡胶粉表面进行活化改性,对比次氯酸钠活化橡胶粉与普通橡胶粉改性沥青的性能,研究次氯酸钠活化橡胶掺量对橡胶沥青性能的影响,分析次氯酸钠活化橡胶粉改性沥青的改性机理,探讨沥青中次氯酸钠活化橡胶粉的合理掺量。研究结果表明,次氯酸钠活化橡胶粉表面活性增强,可较好改善橡胶沥青路用性能,其在沥青中的掺量宜控制在17%~25%,但在施工条件允许的情况下,次氯酸钠橡胶粉改性沥青的掺量可提高至33%。     

活化胶粉对改性沥青性能的影响及作用机理

为探究活化胶粉(ACR)改性沥青在施工阶段的抗老化属性，采用次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H₂O₂)溶液对废胶粉进行化学活化并制备ACR改性沥青，借助物理实验和沥青流变实验对不同沥青的性能进行分析，并用傅里叶红外光谱(FTIR)实验对比活化前后胶粉改性沥青的官能团变化。结果表明，废胶粉通过化学活化后能够明显改善沥青的高温、低温性能、抗老化性能和储存稳定性；相比于未活化胶粉沥青，化学活化胶粉能显著降低胶结料的黏度；同时随着活化剂用量的增加，ACR改性沥青短期老化后的抗车辙因子、不可恢复蠕变柔量等性能指标有不同程度改善，储存稳定性提高，其中NaClO对胶粉活化表现出更好的活化效果；用NaClO和H₂O₂活化后胶粉改性沥青的改性过程为物理改性，通过增强胶粉与沥青的相容性达到提升沥青性能的效果。     

TOR改性废旧小轿车轮胎橡胶沥青混合料路用性能研究

通过改变橡胶粉掺量(15％～25％),以及掺加维他连接剂对小轿车轮胎胶粉改性沥青的软化点、弹性恢复以及老化后的指标进行试验研究,并分析了胶粉掺量和TOR的掺入对橡胶沥青储存稳定性的影响.在此基础上,研究了小轿车轮胎胶粉对AC-13及ARAC-13两种级配沥青混合料的路用性能的影响.最后通过小轿车轮胎胶粉在沥青中的溶胀和降解行为分析,得出小轿车轮胎胶粉对沥青的改性机理.研究结果表明:废旧小轿车轮胎胶粉能够改善沥青的高温性能和弹性恢复能力,但是其与沥青的溶胀不够充分,TOR能够有效改善小轿车轮胎胶粉与沥青的溶胀效果和稳定性,当胶粉掺量为22.5％时改性效果最佳.TOR改性废旧小轿车轮胎橡胶沥青能够明显改善沥青混合料的路用性能,且ARAC-13级配沥青混合料的路用性能明显优于AC-13级配的混合料.小轿车轮胎胶粉在沥青中既有溶胀过程,又存在降解过程.     

废旧轮胎橡胶灰分改性沥青的性能研究

为了研究废旧轮胎橡胶灰分用于改性沥青的性能,通过高温热分解方法制备橡胶灰分,并以0%~5.0%掺量对2种基质沥青进行改性.采用沥青三大指标、动态剪切流变试验、针入度指数、布氏粘度、弹性恢复、薄膜烘箱试验和离析试验,评价了橡胶灰分对沥青高、低温性能、温度敏感性、粘温性能、弹性恢复、老化性能和储存稳定性的影响.同时借助扫描电镜观察橡胶灰分的微观形貌,利用荧光显微镜分析改性沥青的均匀程度.结果表明:废旧轮胎橡胶灰分可显著提高沥青的高温性能,降低其温度敏感性,改善其粘温性能;当其掺量低于3.0%时,沥青的弹性恢复得到显著改善,而沥青的低温性能、老化性能和储存稳定性无明显影响;微观试验显示橡胶灰分为不规则的蜂窝状多孔结构,可吸附沥青并在其中均匀分布.     

脱硫胶粉在乳化改性沥青中的应用

考察了不同规格胶粉及不同脱硫程度的脱硫胶粉对橡胶改性乳化沥青性能的影响,结果表明,采用100目胶粉即可制备出橡胶改性乳化沥青,但乳化沥青的性能较差;采用活化度为50%左右的100目脱硫胶粉制备乳化沥青时,脱硫胶粉的用量相比于胶粉可大幅提高;在通过外掺100目50%左右活化度的脱硫胶粉(质量分数15%,以沥青计,下同)和质量分数2%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性的乳化沥青中添加质量分数1%的丁苯胶乳,所制备橡胶改性乳化沥青无筛上剩余物,5 d储存稳定性为2.9%,蒸发残留物的25℃针入度、软化点和5℃延度分别为55 (0.1 mm)、64.5℃和22.5 cm,能够满足乳化改性沥青的技术指标要求。     

基于桥面铺装材料的橡胶沥青反应机理研究

选择不同的橡胶沥青工艺参数(7种反应时间、3种反应温度和4种胶粉掺量),采用动态剪切流变仪(DSR)以及凝胶渗透色谱(GPC),以研究不同反应参数对橡胶沥青性能的影响.试验结果表明:反应时间和反应温度是影响橡胶沥青性能的最主要因素;反应时间越长,温度越高,橡胶沥青失效温度以及粘度都较高;不同反应参数对基质沥青性能的影响不明显;胶粉改性剂(CRM)掺量对粘度计车辙因子(G*/sinδ)具有显著影响;CRM掺量越高,沥青中大分子(LMS)越高,这主要是由于沥青中小粒径分子被CRM吸收.     

高掺量橡胶沥青的结构与性能

轮胎胶粉的多重交联网络限制了其在橡胶沥青中的胶粉掺量。用经螺杆反应挤出方法可控再生的再生胶可制备高掺量（质量分数不小于30%）橡胶沥青。通过溶胶含量、门尼黏度和基本性能测试及加工实况观察,并结合红外光谱和光学显微镜微观分析,探讨了胶粉的再生程度及用量对高掺量橡胶沥青结构与性能的影响。结果表明,再生过程中胶粉的化学键发生断裂,部分交联网络被破坏。与传统橡胶沥青相比,高掺量橡胶沥青的分散更均匀,加工流动性和高温储存稳定性均得以改善。提高胶粉的降解再生程度可明显提高其在沥青中的掺量,进一步提高改性沥青的低温柔性和高温抗变形能力,但易出现加工黏度的临界陡增现象。     

不同脱硫度橡胶对橡胶改性沥青性能的影响及应用

采用高温高剪切技术,利用自制不同脱硫度橡胶制备了脱硫橡胶改性沥青,探讨了脱硫橡胶在沥青中的分散效果以及对沥青的改性效果。结果表明,脱硫度较高的橡胶在沥青中的分散效果较好,其改性沥青的存储稳定性较好,粘度得到有效降低,施工难度得到有效改善。利用废胶粉/脱硫橡胶共混物制备的改性沥青可提高路用性能,改善沥青与橡胶的结合稳定性。     

脱硫胶粉改性沥青工艺及储存稳定性研究

在较高温度下高速剪切混合脱硫胶粉和沥青制备脱硫胶粉改性沥青,考察了温度、时间、脱硫胶粉粒径、脱硫胶粉加量及稳定剂加量对沥青性能、改性沥青粘度和储存稳定性的影响,以探究脱硫胶粉改性沥青的工艺条件及其对改性沥青性能、粘度和储存稳定性的影响.结果表明:改性温度的升高和时间的延长可以改善改性沥青性能,60目脱硫胶粉且加量为20%质量百分数时,改性沥青的性能最优,储存稳定性最高,稳定剂的加入显著地改善了脱硫胶粉-沥青体系的交联度,进一步改进了改性沥青的性能,增加了体系的稳定性;在脱硫胶粉/总量=0.2(质量比,60目)、温度200 ℃、时间60 min及稳定剂加量为0.4%(质量百分数)时,脱硫胶粉改性沥青的性能最佳、稳定性最高.     

不同类型橡胶粉与SBS复合改性沥青的性能特征分析

以橡胶粉类型(硫化橡胶粉和脱硫橡胶粉)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)及其掺量等因素为变量,分析改性沥青三大指标、力学指标、存储稳定性等性能特征以及改性机理.结果 表明:硫化橡胶粉改性沥青对掺量有较强的敏感性,在1.5％ SBS和橡胶粉复合改性时,SBS对硫化橡胶粉改性沥青影响程度较脱硫胶粉而言更为显著;在20％掺量下硫化橡胶粉对沥青的破坏能量提升更明显,且SBS在硫化橡胶粉沥青内部分散效果更好,对其破坏能量改善效果更为显著;硫化橡胶粉和脱硫橡胶粉改性沥青都会存在离析现象,相对而言脱硫橡胶粉沥青的离析更为显著,且SBS能更明显改善脱硫橡胶粉沥青的稳定性,在道路工程中推荐使用硫化橡胶粉和SBS复合改性沥青.     

基于储存稳定性的橡胶改性沥青制备工艺

为了制备储存稳定性良好的橡胶改性沥青,基于高温混炼工艺,使用聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、芳烃油、辛烯聚合物橡胶反应剂(TOR)、稳定剂与橡胶粉对基质沥青进行复合改性。提出了橡胶改性沥青的制备方法,分析了改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响,并通过荧光试验观察改性剂在沥青中的分散效果。研究结果表明:添加质量分数为25%的40目(380 μm)胶粉可以明显提高沥青的高温性能;180 ℃下剪切60~90 min后溶胀发育60 min可以得到稳定性良好的橡胶改性沥青;加入相容剂和稳定剂可以提高胶粉的溶胀与分散程度,改性剂之间对沥青性能的影响存在协同作用;复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;橡胶粉、SBS在沥青中的溶胀程度和分散均匀性是影响沥青常规性能和储存稳定性的直接因素。     

岩沥青/胶粉复合改性沥青性能与黏弹性分析

使用青川岩沥青和胶粉对基质沥青进行复合改性,在保持胶粉质量分数为20%不变的情况下改变岩沥青用量制得胶粉改性和岩沥青/胶粉复合改性沥青,通过针入度试验、动态剪切流变试验和重复应力蠕变恢复试验分别对改性沥青的宏观性能、储存稳定性、流变性能和变形恢复能力进行了分析,并采用Burgers本构方程模拟分析了改性沥青在持续应力加载下各组成变形部分占比的变化规律。结果表明,胶粉和岩沥青的加入均可大幅提高沥青的高温性能,使其变得黏稠;岩沥青的加入对于基质沥青的低温性能具有较强的削弱作用,但可改善其储存稳定性,而胶粉的加入可减小岩沥青对基质沥青低温性能的削弱作用;岩沥青的加入提高了改性沥青的抗车辙能力,使沥青弹性组分含量大幅增加,但并未对黏性组分产生较大影响,沥青抵抗较大荷载的能力得以增强,而应力敏感性则有所降低,复合改性沥青黏稠度缓慢增加的同时迅速变硬,在受较长时间的大荷载作用时变形也能较快恢复。     

废旧轮胎橡胶粉/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/石油树脂复合改性沥青的制备及性能

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、废旧轮胎橡胶粉和石油树脂制备复合改性沥青,并对复合改性沥青的储存稳定性、温度敏感性、高温流变性能、抗车辙性能和黏度等进行了考察。结果表明,复合改性沥青中,SBS、废旧轮胎橡胶粉及石油树脂的最佳质量分数分别为4.5%、14.0%和4.5%;石油树脂/SBS/废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青具有较好的储存稳定性、温度敏感性和抗车辙性能。     

脱硫胶粉改性沥青的研究

研究了不同用量的脱硫胶粉和未脱硫胶粉对橡胶沥青粘度、常规性能、贮存稳定性及显微结构的影响。结果表明：脱硫胶粉改性沥青的粘度和软化点与未脱硫胶粉的相比有明显下降,但针入度和贮存稳定性均增加。虽然对生产工艺有利．但不利于提高橡胶沥青的高温性能。脱硫胶粉改性沥青的剪切变稀行为减弱。脱硫胶粉改性沥青的显微图表明：胶粉颗粒发生了破坏,并有炭黑游离出来。     

纳米有机膨润土/丁苯橡胶复合改性沥青的制备及性能

以纳米有机膨润土和丁苯橡胶(SBR)制备复合改性沥青,并考察了复合改性沥青的针入度、软化点、延度、储存稳定性及流变性能,同时对比了液体SBR和粉末SBR对复合改性沥青性能的影响.结果表明,复合改性沥青中,纳米有机膨润土的最佳质量分数为4％.随着SBR用量的增加,沥青的针入度降低,软化点升高,延度先增大后减小.粉末SBR...     

废胶粉/碳九石油树脂复合改性高黏沥青及其混合料性能评价与对比

为提高废胶粉(WCR)改性沥青的黏弹性能,研制了 WCR/碳九石油树脂(C9PR)复合改性高黏沥青及其混合料,考察了改性高黏沥青的物理性能和储存稳定性,同时通过一般路用性能试验、动态蠕变试验、疲劳拉伸试验和间接拉伸疲劳试验评价了其OGFC-13混合料的性能,并与普通WCR改性沥青和市售高黏沥青及其混合料进行了对比.结果...     

Crumb tire rubber and polyethylene mutually stabilized in asphalt by screw extrusion

In order to put recycled rubber and plastics into practical use for asphalt's modification, the polyethylene (PE)/crumb tire rubber (CTR) blends were blended to prevent them from phase separation in asphalt during hot storage. The effect of screw extrusion on storage stability, morphology, and thermal properties of modified asphalt were investigated. The results showed that the storage stability of PE/CTR modified asphalt was significantly improved after screw extrusion in the presence of a compatibilizer. The extruded PE and CTR were more finely and uniformly dispersed in the asphalt. The rheological properties of modified asphalts were improved at both higher and lower temperature's range. The density discrepancy between asphalt and the extruded PE/CTR particles was neutralized by the combination between PE and CTR. The interactions among PE, CTR and asphalt were improved by the compatibilizer. Both the reduction of density difference and the enhanced interactions are critical to obtain a stable modified asphalt system. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 41189.     

硫化胶粉与脱硫胶粉改性沥青性能研究

对比分析了硫化胶粉和脱硫胶粉微观结构及其改性沥青基本路用性能,研究了硫化胶粉和脱硫胶粉在改性沥青过程中表现出的共性与差异及其原因。结果表明,加入硫化胶粉与脱硫胶粉,均能提高沥青基本路用性能,相同目数下,脱硫胶粉较硫化胶粉交联密度低,表面粗糙,表面极性增加,脱硫胶粉与沥青具有更好的相容性和稳定性,一定掺量下,硫化胶粉能赋予沥青更好的高温稳定性,脱硫胶粉能显著提高沥青低温延度,界面作用及胶粉网络结构的形成对改性沥青路用性能有重大影响。     

不同制备方法的橡胶沥青黏度特性对比分析

为了明确制备方法和工艺条件对橡胶沥青黏度特性的影响,在不同制备温度、制备时间、胶粉粒径及胶粉掺量条件下,采用高速剪切和机械搅拌两种方式制备橡胶沥青,对比分析了两种制备体系橡胶沥青黏度变化规律及黏度构成差异。采用Arrhenius方程计算了两种体系橡胶沥青的黏流活化能(E_η),探究了其黏流特性的差异及温度敏感性。结果表明:两种制备体系的橡胶沥青黏度随制备温度、制备时间的增加及胶粉粒径的减小先增大后减小,在135 ℃、150 ℃以及165 ℃测试条件下,剪切橡胶沥青的黏度大于搅拌体系,而在180 ℃条件下呈现出相反规律;随胶粉掺量的增加,二者的黏度不断增大,且搅拌体系的黏度始终大于剪切体系。剪切体系的E_η大于搅拌体系,表明剪切体系橡胶沥青的黏度主要源于胶粉和沥青的交互作用,温度敏感性更强,而搅拌橡胶沥青的黏度主要来自胶粉的位阻效应,自身稳定性更好。