基于CAM模型的沥青及改性沥青的流变主曲线研究

为了进一步优化沥青流变性能的评价手段,采用动态剪切流变仪对基质沥青、SBS改性沥青、橡胶粉改性沥青和Sasobit温拌改性沥青进行不同频率下的动态剪切流变试验,分析其动态剪切模量随温度频率的变化趋势。通过CAM模型建立沥青流变主曲线方程,研究CAM模型对各种沥青的适用程度,并基于拟合结果分析各种沥青的流变特性。结论是：（1）SBS改性沥青的抗车辙性能最好,其次是橡胶粉改性沥青和Sasobit温拌改性沥青,基质沥青抗车辙性能最差;橡胶改性沥青的频率敏感性和温度敏感性最小,基质沥青的感温性能较差。（2）CAM模型对基质沥青和改性沥青均具有良好的适用性,其中对基质沥青和Sasobit温拌改性沥青的适用性最好。     

高固含量乳化沥青储存稳定性影响因素研究

探究乳化剂掺量、乳化液pH、沥青温度、剪切时间对高固含量乳化沥青储存稳定性的影响。结果表明,各因素均可提高储存稳定性,随乳化剂掺量增加,乳化沥青稳定性呈现先增加后保持稳定趋势;随乳化液pH、沥青温度、剪切时间的增加,乳化沥青稳定性呈现先升高后降低趋势。乳化沥青制备工艺的最佳条件为pH值2.7,沥青温度139℃,剪切时间83 s。     

阳离子乳化沥青对水基钻井液流变性的影响

通过测试不同阳离子乳化沥青浓度的钻井液在4个温度点下的表观粘度、塑性粘度和动切力,分析阳离子乳化沥青对钻井液流变性的影响。试验结果表明,浓度在4%以下时,阳离子乳化沥青对钻井液各流变参数的影响较小,且影响为非线性。阳离子乳化沥青的加入,并没有质变性地影响温度对钻井液流变性的作用。     

水性黑推光漆的制备与性能研究

本文以聚乙烯醇(PVA-124)作为乳化剂制备水性黑推光漆(WBPL),探讨黑料(氢氧化亚铁胶体)含量、乳化温度、乳化剂用量等因素对WBPL稳定性和流变性能的影响,并用透射电镜观察其微观结构。实验结果表明:当黑料(氢氧化亚铁)含量为3.0%,乳化温度为30℃,乳化剂(聚乙烯醇PVA-124)用量为4.7%时,所制备出的WBPL乳液稳定性最好;WBPL是假塑性流体,均有剪切变稀的特性,其流变曲线能与Herschel-Bu lkley和Casson模型良好拟合。     

锡14块特超稠油流变性实验研究

稠油流变性特征对稠油开采、数值模拟、集输工艺等均是有重要的参考作用,用旋转粘度法研究了中原油田锡14块原油的粘-温特性和流变特性。结果表明：温度越低,该区块稠油粘度对温度变化越敏感,原油的粘-温拐点为70℃,油藏温度下屈服值达到61.3 Pa,原油的牛顿流体转化温度在85～90℃以上;含乳化水30%左右时,在50～90℃温度范围内乳化水对原油粘度有较大影响。     

国产线性聚苯硫醚树脂流变行为研究

以国产线性聚苯硫醚树脂为原料,研究了分子质量、剪切速率、温度对PPS树脂流变行为的影响。随着剪切速率的增大,树脂的粘流活化能减小,结构化粘度随温度升高而减少。阐述了树脂流变性能与可纺性关系。研究表明剪切速率和温度共同影响着PPS的表观粘度:低剪切速率时,温度对表观粘度的影响明显;高剪切速率时,表观粘度对温度的依赖性降低。     

EVA/EPDM共混改性沥青动态剪切流变性能研究

采用ARES流变仪，研究了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)复配乙烯-丙烯-二烯三元共聚物( EPDM)改性AH-70沥青的动态剪切流变特性，并与基质沥青的流变特性进行对比。结果发现，EVA/EPDM复配能改善沥青的高温抗车辙、低温抗脆裂性能。通过考察粘温曲线，研究了改性沥青与基质沥青的粘流活化能，发现EVA/EPDM复配改性沥青的黏度对温度的敏感程度较小，利于沥青的工艺操作。     

纺丝用可熔性聚四氟乙烯的流变性能研究

采用毛细管流变仪,对PFA熔体的流变性能进行研究。讨论了温度、剪切速率对纺丝用PFA熔体的非牛顿指数、表观粘度、结构粘度指数等方面的影响。结果表明,PFA熔体非牛顿指数随温度上升而升高。在不同温度下,PFA熔体的粘度均随着剪切速率的增大而减小,表观粘流活化能随剪切速率增加而减小。PFA熔体的结构粘度指数Δη随熔体温度的增高而逐渐减小。     

碳纤维原料沥青流变性能的研究

采用石油系重质油,在一定条件下热加工调制成各向同性沥青(TY—01)和各向异性沥青(TY—23)。利用国产XLY—Ⅱ型毛细管流变仪,测得了两种沥青在等效温度(RET)为30℃和50℃下的流动曲线和表观粘度曲线以及粘—温曲线,计算出特性指数n和恒剪切应力下的粘流活化能Eη。讨论了各种因素对沥青流变性能的影响,并将两种不同沥青的流变行为加以对比分析.     

茂金属聚乙烯(MPE)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)共混熔体的流变学

研究了不同比例共混的茂金属聚乙烯 (MPE)和线性低密度聚乙烯 (LLDPE)熔体的流变学行为 ,讨论了共混物组成、剪切速率和剪切应力以及温度对熔体流变曲线、熔体粘度的影响 ,为MPE的共混改性提供了理论依据。结果表明 :随着LLDPE含量的增加 ,共混熔体的粘度降低 ,转变应力和非牛顿指数减小 ,粘流活化能升高 ,MPE的流动性和加工性能得到改善。     

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。     

稠油/水乳状液表观粘度实验研究

通过实验研究稠油/水乳状液的表观粘度与分散相液滴直径、含水率和温度的关系。分散相液滴直径越大,表观粘度越小;与轻质油/水乳状液不同,稠油/水乳状液在较低的含水率时即表现出很强的剪切稀释性;温度变化对稠油/水乳状液的表观粘度有显著影响而对相对粘度影响很小。在考虑了剪切率的相对粘度预测模型中,Pal(1989)模型的预测结果与实际测量值较为接近。     

油水乳化液流变性研究进展

综述了油水乳化液流变性研究进展，介绍了目前国内外乳化液流变性的研究情况、乳化液的流变模式及乳化液流变性的评价方法。乳化液的剪切应力-剪切速率关系明显受油滴尺寸的影响，在含油量一定时，表观黏度随油滴尺寸的减小而增加。绝大多数乳化液在低剪切速度下(低于50s^-1)，呈现剪切变稀行为；在剪切速率超过1000s^-1时呈现牛顿行为。高含水原油的视黏度是温度、含水率以及剪切速率的函数。介绍了乳化液的3种流变模式，并给出了流变性评价方法实例。提出了油水乳化液流变性研究的发展方向。     

稠油包水乳状液的表观黏度

以渤海SZ36-1稠油、矿化水为工质配制了2组不同液滴直径的W/O型乳状液,研究了温度、含水率、剪切率和液滴直径对乳状液黏度的影响。结果表明,温度对乳状液表观黏度的影响非常明显,而对相对黏度的影响却较小;同时含水率、剪切率和液滴直径也是影响乳状液黏度的重要因素,低含水率下,剪切率、液滴直径对黏度的影响不明显,而当含水率较高时,剪切率、液滴直径的影响非常突出,乳状液呈现出强烈的剪切稀释特性。利用国内外现有的一些黏度模型对实验获得的黏度数据进行了预测分析,发现Brinkman(1952)模型具有较好的预测精度。     

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.     

废弃玻璃钢粉改性沥青材料制备与性能研究

为提高玻璃钢（GFRP）管道废弃物的利用率,研究了废弃GFRP粉粒径、掺量及剪切制度（温度、时间、速率）对改性沥青延度、针入度及软化点的影响规律,利用偏光显微镜（PLM）、红外光谱仪（FTIR）分析了其微观结构。结果表明,废弃GFRP中热固性树脂可与沥青反应生成环烷烃和脂肪烃,其中脂肪烃含量增加将提高沥青延度,废弃GFRP掺量过高则环烷烃含量增加,不利于沥青延度提升;玻璃纤维可降低沥青针入度和提高其高温稳定性,掺量过高却会形成更多缺陷致使延度下降,但有利于沥青硬度提高;剪切温度过低或过高时,改性沥青中形成的环烷烃含量均升高,不利于沥青延度提升,但剪切温度对改性沥青高温稳定性影响不显著;当剪切机转速达到一定值时,增加剪切机转速对改性沥青性能影响较小,而延长剪切时间却有利于其性能提高;最佳改性制度为粒径<0.3 mm、掺量4 %、改性温度150 ℃、剪切时间4 h、剪切机转速8 000 r/min。     

基于温拌沥青技术的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/橡胶粉复合改性沥青应力吸收层层间性能

将3种不同的温拌剂添加到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）/橡胶粉复合改性沥青中,并拌和相应的应力吸收层混合料成型后制得复合式试件,通过黏度试验评价了不同温拌剂对SBS/橡胶粉复合改性沥青降黏效果的影响,通过层间拉拔试验、剪切试验和剪切疲劳试验分析了温拌SBS/橡胶粉复合改性沥青混合料应力吸收层层间性能的变化特性。结果表明,温拌剂的降黏效果由优到劣的顺序依次为:Evotherm-3 G、Sasobit-LM、Aspha-min,温拌沥青技术并不影响常温环境下复合改性沥青应力吸收层层间的黏结性能和抗剪性能;高温及水浴环境会导致不同应力吸收层层间力学强度明显降低,且不同温拌剂复合改性沥青应力吸收层的层间拉拔强度和抗剪强度存在差异,其中温拌剂Evotherm-3 G和Sasobit-LM能够增强应力吸收层层间的力学强度;相对于SBS/橡胶粉复合改性沥青的应力吸收层,添加温拌剂会缩短应力吸收层混合料的层间剪切疲劳寿命,Sasobit、Aspha-min和Evotherm-3 G温拌复合改性沥青应力吸收层的层间剪切疲劳寿命分别缩短了约10.0%、17.4%和2.7%。     

欢喜岭含水稠油流变特性实验研究

因稠油乳状液在生产和运输过程中带来的各种经济损失,所以其被称为石油行业内最为棘手的问题之一。采用RV2旋转流变仪对不同含水率下欢喜岭稠油表观粘度和流变特性进行测定。研究发现,影响稠油乳状液流变特性的因素为:温度、剪切速率和含水率;50℃为稠油乳状液的牛顿流体转化温度点;含水40%时乳状液发生转相,由油包水型乳状液转变为水包油型乳状液。稠油流变性的研究和牛顿流体转化温度点、转相点的测定对稠油管道输送、设计和改造有着重要意义。     

聚合法对疏水缔合聚丙烯酰胺粘度的影响

为了增强聚丙烯酰胺的增粘性能,提高其抗剪切、抗温和抗盐性,使用实验室自制的疏水单体、丙烯酰胺和离子型单体,通过3种不同的聚合方法进行自由基共聚合。分析了不同聚合途径下,研究组分、剪切、温度和盐对聚合物溶液表观粘度的影响。结果表明,反相乳液聚合法的产物的临界缔合浓度小于0.4 g/L,85℃下粘度保持60%以上,其表观粘度在受剪切后的恢复率达到100%,抗剪切性能明显。利用一种小分子化合物来抑制Fe2+对聚合物的降解作用,达到保持聚合物溶液粘度目的。     

Effect of emulsifier content on the rheological properties of asphalt emulsion residues

Rheological measurement was employed to study the effect of emulsifier content on the properties of asphalt emulsion. Three kinds of emulsifiers are employed, and both temperature and frequency sweep were carried out in this study. Through the analysis of the viscoelastic parameters, the emulsifier content has an obvious influence in the properties of asphalt emulsions. As the content is higher, both the viscosity and modulus increase at a given temperature and/or frequency. The rut factor also increases with the emulsifier content, which indicates an enhanced resistance of emulsified asphalt mixtures to deformation. Rheological results can guide the selection of optimal emulsifier concentration for a given method of preparation. Results of softening point, penetration, ductility and storage stability also show good agreement with the rheological measurements. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 41806.