抑烟复合改性沥青的性能研究

在基质沥青中添加外加剂制备出一种抑烟的复合改性沥青。首先通过基本物理实验及热重实验,得出5种添加剂的最佳掺量,将其复配得到LT70#+MH+SBS+Evotherm、LT70#+ZB+SBS+Evotherm、LT70#+纳米TiO₂+SBS+Evotherm三种抑烟复合改性沥青,最后通过热重分析仪和傅里叶红外光谱仪,对其抑烟效果和抑烟机理进行分析评价。结果表明,在最佳复配比例下,LT70#+ZB+SBS+Evotherm复合改性沥青的抑烟效果最佳,800℃下质量剩余率比基质沥青的提高13.33%,比SBS改性沥青提高10.64%,比另外两种复配组合分别提高了9.32%和0.46%。     

纳米CaCO3/SBR复合改性沥青及混合料路用性能试验研究

为研究纳米CaCO₃对SBR复合改性沥青及混合料性能的影响,首先通过室内试验评价了纳米CaCO₃用量对SBR复合改性沥青性能的影响规律,然后探讨了不同纳米CaCO₃用量下SBR复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性能。试验结果表明：纳米CaCO₃能够改善改性沥青的抗高温性能,但对抗低温韧性有所削弱;纳米CaCO₃能够明显提高改性沥青混合的高温抗车辙能力和抗水损害性能,但不利于其低温抗裂性能。综合建议纳米CaCO₃用量不宜大于5%。     

阻燃抑烟沥青混合料研究进展

为梳理阻燃抑烟沥青混合料研究现状,阐述了沥青热解与烟气产生的相关过程。其次,对现有的阻燃抑烟性能测试方法进行了总结,并将沥青烟气释放量测试方法分为质量损失法与吸附法。对阻燃沥青、阻燃纤维、多孔型阻燃路面三种沥青路面阻燃技术进行了介绍,并分析了降低拌合温度与添加抑烟组分两种抑烟手段的特点。针对沥青路面阻燃抑烟研究热点,提出了沥青路面阻燃抑烟后续研究要点与方向。     

ATH/OMMT复合改性沥青阻燃抑烟性能与机理分析

对ATH、OMMT改性沥青的阻燃抑烟性能进行了研究,将ATH、OMMT两种改性剂按照不同配比进行复配,研究了不同配比的复合阻燃剂对沥青常规性能、阻燃抑烟性能的影响,评价了不同配比复合阻燃剂的协同效果,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等手段研究了沥青改性前后的微观结构变化,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等手段研究了沥青燃烧后的碳层结构及元素组成,探究了ATH/OMMT复合阻燃体系的阻燃机理.结果 表明,单掺OMMT对沥青阻燃抑烟性能的提升非常有限,而单掺ATH虽然能有效提高沥青的阻燃性能但需要的掺量较大.OMMT与ATH间存在良好的协同效果,能够有效提高沥青的阻燃性能和抑烟性能.不同掺量(1％、3％、5％)的OMMT在SBS改性沥青中均形成了剥离型纳米复合材料,在OMMT改性沥青的红外光谱中,1 092 cm-1、1 032 cm-1、517 cm-1、463 cm-1四处特征峰的峰面积指数与沥青中OMMT掺量之间展现出良好的线性关系.在ATH/OMMT复合阻燃抑烟沥青的热解燃烧过程中,ATH受热产生的Al2 O3依附于聚集在沥青表面的OMMT片层上,形成了一种耐火的致密复合阻隔层,可以高效地阻隔沥青燃烧过程中的热量及物质传递,减少了可燃轻质组分的析出量,增加了成碳比例,使得ATH/OMMT复合改性沥青具备良好的阻燃抑烟性能.     

碳酸钙热分解进展

CaCO₃热分解产生CaO与CO₂的反应,是钙循环过程中CaCO₃再生的重要反应。钙循环过程在烟气脱碳、反应吸附强化甲烷蒸气重整制氢以及太阳热能储存等过程中都有重要应用。评价CaCO₃热分解的重要性能是分解温度和分解速率。本文从CaCO₃分解机理、热力学和反应动力学方面,分析了颗粒粒径、结构和组成以及加热速率、分解气氛和分解压力等变量对CaCO₃分解温度和分解速率的影响,为工业应用时降低CaCO₃分解温度、提高分解速率、减少分解能耗的研究提供了参考。     

石油沥青烟气组成及抑烟技术研究进展

详细介绍了石油沥青烟气中有毒组分和臭味组分,并对建立石油沥青烟气中有毒组分和臭味组分标准与规范提出一些建议。石油沥青烟气中有毒组分主要为2～6环多环芳烃PAHs,包括苯并[a]蒽、苯并[a]芘、苯并[e]芘类,研究表明芘对人体有致癌作用,并且对神经系统具有毒害作用。石油沥青烟气中臭味组分为含硫和含氮化合物,包括噻吩类和亚砜,同时还含有少量吲哚类含氮恶臭污染物。详细介绍了石油沥青烟气抑制技术中吸附型抑烟剂、氧化型抑烟剂和聚合物抑烟剂的研究现状并对其做出评价,此外对石油沥青抑烟剂研究进行展望。     

氢氧化铝/有机改性蒙脱土复合改性沥青性能研究

采用氢氧化铝(ATH)和两种有机改性蒙脱土(OMMT-C、OMMT-F)对沥青进行阻燃抑烟改性,旨在提高隧道沥青路面的阻燃抑烟性能。通过测试三大指标来评价ATH/OMMT复合改性沥青的常规性能,测试极限氧指数(LOI)与烟密度(SDR)来评价其阻燃抑烟性能,利用动态剪切流变(DSR)试验研究其流变性能。基于综合指数法优选出ATH/OMMT复合改性沥青的最佳复掺配比,通过热重(TG)试验分析了ATH/OMMT复合改性沥青的热解燃烧特性并建立了阻燃性能预测模型。研究结果表明,ATH/OMMT复合阻燃剂提高了沥青的稠度与软化点,降低了沥青的低温性能。当ATH掺量为10%(质量分数),OMMT-C掺量为3%(质量分数)时,复合改性沥青的综合性能最优,其极限氧指数大于23%,符合路用阻燃沥青的标准,同时烟密度相对基质沥青降低了33.9%,初始分解温度较基质沥青提高了3~6 ℃,分解残余量提高率最高可达61.3%。ATH/OMMT-C复合阻燃剂通过阻隔热交换通道提高了沥青的阻燃抑烟性能,通过增加沥青的弹性成分提高了沥青的复数模量与车辙因子,以及高温抗变形能力。     

环保型沥青研究进展

道路沥青在施工过程中产生的沥青烟无组织排放不仅会影响周围空气质量，还会对施工人员及周围居民造成健康隐患。为减少沥青烟污染，研究并使用较多的方法有工艺减排以及低排放沥青两种。工艺减排是采用一定的技术手段降低沥青体系的黏度，从而降低沥青混合料的拌合温度，以减少沥青烟排放。本文对温拌沥青技术研究进行了部分阐述，详细综述了研究较多的低排放沥青，即添加抑烟剂（阻燃剂、吸附剂、聚合物及一些新型材料等）通过物理或化学的方法将沥青烟气中的小分子加以固定，从而减少排放量。但单独使用某一抑烟剂会导致部分路用性能的下降，采用复配的方法从而克服这一缺点。本文对环保型沥青的研究及进展进行了总结并展望。     

纳米CaCO3再生砼抗压强度正交试验分析

研究影响再生砼抗压强度的因素,考虑了纳米CaCO₃、水胶比、砂率和再生粗骨料掺量4种影响因素,采用L₉（3⁴）正交表安排试验,利用极差分析和方差分析两种方法对试验结果进行探讨。结果表明,当纳米CaCO₃掺入率为1%时,砼强度最优;水胶比为0.38～0.40时,砼的抗压强度最大;砂率和再生粗骨料取代率对砼抗压强度均出现反弹现象,随其增加先减小再增大。影响砼抗压强度大小的顺序依次分别为:水胶比、再生粗骨料取代率、纳米CaCO₃、砂率。     

隧道沥青路面阻燃抑烟技术及机理研究进展

介绍了沥青燃烧特性及阻燃机理,综述了隧道沥青路面阻燃技术和沥青抑烟技术。从组成成分对比分析了阻燃剂阻燃、组分阻燃、多孔结构阻燃、纳米阻燃及复合协同阻燃等阻燃技术的优势和不足;从改进制备工艺和添加抑烟除味剂等方面介绍了沥青抑烟技术的特点,并归纳了沥青阻燃抑烟性能测试方法,最后分析了隧道沥青路面阻燃抑烟技术面临的问题并展望其前景,为改善隧道沥青路面阻燃抑烟性能提供理论参考。     

A novel approach in preparing polymer/nano-CaCO composites

An novel compounding process using nano-CaCO₃ aqueous suspension for preparing polymer/nano-CaCO₃ composites with nanoparticles dispersed at the nanoscale is reported. The process is called the mild mixing method. In this method, the pre-dispersed nanoparticle suspensions are blended with melting polymers in a weak shearing field using an extruder, followed by removing the water from the vent. The four typical polymeric nanocomposites were prepared by mild mixing method. The dispersion of nano-CaCO₃ in the matrix of the polymer at the nanoscale was confirmed by scanning electron microscopy (SEM). The molecular weights of polycarbonate (PC) and its nanocomposite showed that the degradation had not occurred during the mild mixing processing. The mechanical properties of the composite with 1.5 wt-% nano-CaCO₃ improve slightly. It proved that this approach is suitable for the preparation of nanocomposites based on both polar and non-polar polymers.     

Effect of graphitization temperature on microstructure of PAN-based high modulus graphite fibers

以日本东丽公司T800碳纤维为原料,经不同温度的连续石墨化处理得到性能不同的高模量碳纤维。利用X射线衍射（XRD）和激光拉曼光谱（Raman光谱）研究了5种自制PAN基高模量碳纤维（1^#,2^#,3^#,4^#,5^#）的微观结构。结果表明：随着石墨化温度的升高,石墨微晶尺寸L_c、L_a10、L_a110及取向度均逐渐增大,而d₀₀₂和取向角则逐渐减小。石墨化温度越高,碳纤维的石墨化程度越高,结晶度越大。     

Fe0对SBBR工艺处理腈纶废水性能影响

以吉林某化纤集团公司污水处理车间腈纶废水为对象,通过平行对比试验考察了Fe⁰对SBBR反应器处理腈纶废水性能的影响。结果表明:(1)添加Fe⁰可提高SBBR反应器的启动速率;(2)在反应器进入稳定运行阶段后,添加Fe⁰的2^#反应器与对照组1^#反应器的COD_Cr平均去除率分别为70.7%和60.5%,NH₃-N平均去除率分别为60.6%和13.5%,外加Fe⁰的SBBR反应器COD_Cr与NH₃-N平均去除率分别提高了10.2%和47.1%;(3)添加Fe⁰的2^#反应器的MLSS与MLVSS分别是对照组1^#反应器的1.60倍和1.35倍。同时,添加Fe⁰更有利于异养型硝化菌--产碱杆菌属的生长,从而大大提高了反应器NH₃-N的去除率。     

废胶粉改性沥青高温性能和储存稳定性的研究

考察了废胶粉掺加量、工艺条件以及基质沥青产地对沥青高温性能和储存稳定性的影响。又进一步研究了添加剂维他连接剂TOR、多聚磷酸PPA对上述性能的影响。结果表明,胶粉掺加量为沥青质量的15%~20%,溶胀时间2~3 h,剪切时间1.5 h,剪切温度186~189℃,剪切速率7 000~8 000 r/min可显著提高胶粉改性沥青的高温性能和储存稳定性。添加剂可不同程度改善胶粉改性沥青的高温性能和储存稳定性,且基质沥青产地对胶粉改性沥青性能有决定性的影响。     

春风减渣改质塔河减渣制取60#道路沥青效果

塔河减渣（THVR）直接生产合格道路沥青存在技术瓶颈。本文用调和工艺,以塔河减渣为基质沥青,在荆门油浆、荆门抽出油及春风减渣3种不同种类的调和组分中优选出新疆春风减渣（CFVR）为优质软组分,对THVR改质制备60^#道路沥青的效果进行考察,建立基于正庚烷沥青质含量的沥青热老化动力学模型,并对改质前后沥青四组分进行平均分子结构表征。结果表明：与THVR相比,CFVR热老化性能及低温性能较好,但感温性能较差,添加40% CFVR的调和沥青TH-CF-40可满足道路石油沥青60^#标准。TH-CF-40老化速率较小,老化反应活化能E_a为102.00kJ/mol,较THVR为高;其饱和分链长为14.44,较THVR短;芳香分、胶质及沥青质芳碳率f_A分别为0.29、0.42、0.46,芳环与环烷环之比R_A/R_N分别为1.24、2.65、2.93,平均侧链长度L分别为6.78、6.09、5.40,均向CFVR趋近,从而使得调和沥青的抗热老化性能及低温延展性有所提高。采用该工艺有助于减少塔河减渣焦化处理量,提高塔河减渣的利用水平,研究结果为拓展春风优质沥青的更高效利用提供理论指导,具有学术意义和应用前景。     

不同聚合度的聚甲氧基二甲醚对柴油性能的影响

聚甲氧基二甲醚（DMM_n）具有氧含量和十六烷值高的优点，将其与柴油混配可有效提高柴油的燃烧性能，降低尾气中污染物的排放。因聚合度为5～8的DMM_n常温下为固态，不易与柴油互溶，影响柴油低温流动性，所以选择聚合度为1～4的DMM_n与0^#柴油进行调和。通过将单组分DMM₁～DMM₄和DMM_1~4混合组分分别按照7个不同的质量比与0^#柴油调和，并考察对柴油凝点、密度、运动黏度及动力黏度的影响。结果表明：单组分DMM₁~DMM₄和DMM_1~4混合组分调和柴油后均可以显著降低柴油的凝点，21%的DMM₁调和0^#柴油时降凝效果最好为降低6℃。根据调和柴油性质对比0^#柴油国Ⅵ标准，使密度和黏度保持在标准范围内，得到最优降凝的调和比例为9%DMM₁、12%DMM₂和18%DMM_1~4，最后通过对最优降凝调和柴油进行十六烷值和闪点以及红外光谱和质谱检测，确定18%的混合DMM_1~4为最优配比，为实际柴油调和提供参考。     

储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能影响研究进展

为提高冰雪气候条件下沥青路面的运营安全水平,系统介绍了国内外储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能研究的现状,总结分析了融雪抑冰的主要材料类型、作用机理、评价方法及应用效果等,并探讨了材料对沥青混合料融雪抑冰功能和路用性能的影响。分析表明：储盐类沥青混合料中融雪关键成分氯化物的析出降低了路表水溶液的冰点、路面与冰雪之间的黏附力,显著提高了自身融雪除冰功能;但导致混合料路用性能发生了一定的变化。MFL（Mafilon）材料的掺加,使混合料的各项路用性能均降低,尤其是水稳性能。V-260（Verglimit-260）材料以外掺的方式添加到混合料中,其水稳性能和低温性能均降低。而ICB（icebane）材料的粒径、置换方式、掺量及所用矿料级配等因素均对混合料路用性能有影响。采用高黏改性沥青或掺加添加剂,可有效改善融雪抑冰沥青混合料的路用性能。     

油酸改性石墨烯/二硫化钼复合材料润滑添加剂的制备及摩擦学特性

为研究石墨烯基二硫化钼复合材料润滑添加剂对10^#白油（10^# White Oil,10^# WO）的摩擦磨损性能影响。采用水热反应法,以油酸为改性剂,以硫化钠为硫源,制备出油酸改性还原氧化石墨烯/二硫化钼（OA-RGO-MoS₂,ORM）及还原氧化石墨烯/二硫化钼（RGO-MoS₂,RM）复合材料,利用四球长时摩擦磨损试验机考察ORM和RM对10^# WO润滑性能的影响,借助多种现代表征手段分别对两种复合材料和磨痕进行表征分析。研究结果表明：ORM较RM具有更大的层间距、更高的石墨化程度、更好的热稳定性以及更加优异的分散稳定性。两种复合材料均在质量分数为0.2%时体现出最优异的润滑性能,其中,ORM由于经过油酸改性,产生的空间位阻效应使其润滑性能更加突出,最优条件下平均摩擦系数下降了42.2%。摩擦机理分析表明：RM与ORM均可在摩擦过程中通过吸附作用或摩擦化学反应在摩擦表面形成含有铁、氧、钼、碳和硫元素的润滑保护膜,从而起到减摩抗磨的作用。