韩国70道路沥青老化特性分析（Ⅱ）管能团与分子结构变化

利用现代分析方法（IR光谱，SEC，XPS）考察了进口韩国70道路沥青在0－250h和60℃－130℃薄膜老化过程中特征官能团与分子结构变化。试验发现，沥青经薄膜热老化时分子中羰基官能团的吸收峰面积随老化时间逐渐增加，老化温度愈高变化愈明显，亚砜官能团的吸收峰面积有变化但不显著，老化后沥青分子中高分子量组分的含量增加，分散度变大，特征官能团与分子量分布的变化说明沥青分子间存在极性官能团之间的缔合作用，沥青分子中O，S原子的存在形态比较复杂，主要以亚砜，羰基官能团以及硫醚，硫醇的形式存在，沥青的老化是一个缓慢的自氧化过程，氧化反应符合自由基醚反应历程。     

Evotherm温拌橡胶沥青的老化特性及红外光谱分析

模拟Evotherm温拌橡胶沥青热-氧-水浸老化试验,采用红外光谱考察Evotherm温拌橡胶沥青在水老化过程中各组分及官能团的变化。结果表明,Evotherm温拌橡胶沥青水老化前后吸收峰的形状和官能团的位置相似,未生成新的官能团。Evotherm温拌橡胶沥青在热-氧-水老化条件下,以氧化反应为主;老化5 h后,芳香分、沥青质增多,饱和分减少;老化后,羟基和羰基变得更加突出,亚砜基变化不明显;热-氧-水浸环境下的含氧官能团比热-氧-水蒸气环境下的含氧官能团含量更多;采用羰基和碳氢键峰面积表征Evotherm温拌橡胶沥青的水老化更合适。     

胜利100B和韩国70道路沥青的热老化过程

利用红外光谱和凝胶色谱等技术考察了胜利 10 0B和韩国 70两种道路沥青热老化后族组成、羰基与亚砜官能团以及相对分子质量分布的变化。结果表明 :虽然韩国 70沥青的延展性好于胜利沥青 ,但其耐老化性并不好。依据试验数据认为道路沥青的老化是沥青本身缓慢的自氧化过程。氧化生成氢过氧化物 ,最终转化成含羰基与亚砜官能团的组分 ,氧化反应符合游离基链反应历程。氧化促使沥青中含极性官能团组分之间的缔合与缩合 ,形成新的沥青质组分 ,使沥青平均相对分子质量增加 ,性能变差。     

基于红外光谱法的SBS改性沥青紫外老化研究

通过自主研发设计紫外老化实验箱模拟沥青室外老化环境并选择市面常用几种添加剂制备样品,采用红外光谱分析法研究其对沥青紫外老化的影响,从微观角度分析沥青发生紫外老化过程各组分及官能团的变化。研究表明:随着沥青老化程度的加深,966 cm~(-1)处C=C伸缩振动峰吸收面积逐渐减小,1032 cm~(-1)处亚砜基S=O的伸缩振动吸收峰面积先增大后减小,1700 cm~(-1)处羰基C=O的伸缩振动吸收峰面积增大;添加剂能够很大程度上减缓沥青紫外老化的程度。     

胜利100B沥青老化过程中官能团分析与相对分子质量分布

:利用红外光谱 (窗片涂膜法和溶液法 )与凝胶色谱分别定量测定了胜利 10 0B道路沥青老化过程中羰基、亚砜官能团与相对分子质量分布的变化情况。老化的结果是羰基吸收面积逐渐增加 ,亚砜变化较小。两种IR分析方法得到类似的变化趋势 ,但红外窗片涂膜法具有快速、简便的优点。老化之后平均相对分子质量显著增大。这种变化可能是由于极性分子团之间缔合作用的结果     

SBS改性沥青的老化行为

用红外光谱、凝胶渗透色谱、动态黏弹仪研究了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的薄膜烘箱老化行为。结果表明，SBS改性沥青老化后增加了羰基和亚砜基；SBS和沥青的相对分子质量都发生了变化。沥青的相对分子质量增加，相对分子质量分布变宽，SBS特征峰消失；SBS改性沥青老化程度较基质沥青的小，耐低温性能更好；SBS改性沥青老化后，软化点增加，针入度减小，低温延度降低。     

甘肃省沥青路面长期老化后沥青微观分析研究

选择了道路石油沥青、实验室Pressure Vessel Aging(PAV)老化及沥青路面长期老化沥青作为研究对象,分析可知与基质沥青及实验室老化沥青相比,SK90#沥青在经过路面长期老化后,沥青的力学性能发生了明显的变化,表现为针入度与延度下降,软化点与粘度升高.通过傅里叶红外变换光谱和凝胶渗透色谱分析可知,沥青在老化过程中发生氧化发应,生成羰基和亚砜基官能团,且小分子链减少,大分子链增加;运用热重分析仪测定了沥青老化前后的热稳定性,发现老化前后沥青的热稳定性能基本保持不变.     

橡胶沥青紫外老化过程的探索

研究了橡胶沥青在紫外光老化过程中结构与性能变化规律。以软化点为指标分析橡胶沥青在紫外老化条件下性能的变化,发现其软化点增长速度慢于基质沥青,羰基、亚砜基吸收峰的变化小于基质沥青。结果表明,橡胶沥青相对基质沥青具有较强的耐紫外老化性能。     

短期老化与热-氧-水蒸气老化作用下温拌橡胶沥青的性能分析

为了揭示温拌橡胶沥青的老化机理以及全面评价其抗短期老化性能,本文模拟了短期老化和热-氧-水蒸气老化试验,通过沥青的三大指标、弹性恢复、黏度和红外光谱技术来分析研究温拌橡胶沥青的老化机理。研究结果表明:与短期老化相比,热-氧-水蒸气老化5 h使温拌橡胶沥青的针入度降低得更快;15和25℃延度大小顺序为:热-氧-水蒸气老化5 h老化前短期老化;热-氧-水蒸气老化5 h和短期老化都能提高软化点,但前者提高得更多;温拌橡胶沥青短期老化后的弹性恢复会变大,而热-氧-水蒸气老化5 h后的弹性恢复会变小;热-氧-水蒸气老化5 h和短期老化都可以提高温拌橡胶沥青的黏度,但前者的增黏作用更明显;与短期老化相比,热-氧-水蒸气老化5 h使得温拌橡胶沥青中的羟基、羰基、脂肪族亚甲基和甲基、亚砜基等官能团含量增加得更多,C—H键官能团的含量会有所减少,说明热-氧-水蒸气耦合老化效果比短期老化更加明显,水蒸气作用能够加大温拌橡胶沥青的氧化反应,生成更多的活性基团和易被氧化的双键官能团,从而加深其老化程度。     

路面长期老化沥青性能研究

通过测定沥青老化前后的宏观性能分析可知,SK90#沥青在经过PAV老化与路面长期使用后,沥青的力学性能发生了明显变化,表现为针入度、延度下降,软化点与粘度提高。运用动态剪切流变仪,测定沥青老化前后的流变性能,表现为沥青老化后粘性减弱,弹性增强。借助红外光谱仪分析沥青老化后的官能团变化,发现沥青老化后亚砜基和羰基官能团强度增加。     

老化前后沥青官能团指数与常用指标相关性分析

沥青老化会引起自身成分及路用指标的变化,现有方法大多针对沥青老化后组分变化及路用指标来评价沥青的抗老化能力.为了建立沥青组分变化与常规路用指标的关系,采用傅里叶红外扫描方法测定了沥青老化前后的官能团变化.同时对官能团指数与沥青常用指标的相关性进行分析.结果表明:短期和长期老化均会引起羰基、亚砜基、芳香官能团指数的增大....     

聚乙烯醇缩丁醛薄膜老化机理研究

利用红外光谱和力学性能的变化研究了聚乙烯醇缩丁醛薄膜的热老化和紫外光老化机理,结果表明,在热老化及紫外光老化过程中,PVB薄膜的拉伸强度均是先增大然后再减小。这是由于在热老化过程中PVB薄膜发生了增塑剂的损失及PVB分子主链和侧链的断裂,而在紫外光老化过程中,主要是发生PVB分子链之间的交联反应,仅有少量的分子链发生断裂。PVB薄膜的光老化和热老化都是由树脂中存在少量聚醋酸乙烯分解生成的自由基诱导而发生的,添加适量的热稳定剂和紫外吸收剂可以吸收薄膜加工时生成的自由基,从而提高薄膜的稳定性及粘结性能。     

基于微观分析的再生沥青特性表征

在实验室对路面老化沥青进行宏观分析,用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TG)和动态剪切流变实验(DSR)对比研究了路面老化沥青、不同掺量再生剂再生沥青与道路石油沥青性能之间的差别.结果表明,再生沥青羰基和亚砜基峰面积减小;再生沥青分子量分布发生变化,平均相对分子质量减小;再生剂对老化沥青的热稳定性影响较小;随着再生剂掺量的增加,再生沥青复数剪切模量减小、相位角增大,高温抗永久变形性能降低.     

沥青催化氧化研究

沥青是一种热塑性材料，需要在炭化前进行不熔化处理以便得到性能优异的炭材料前驱体．在300℃条件下分别选择不同的催化剂(硝酸钾、三氯化铝以及对甲苯磺酸)考察了沥青空气催化氧化过程中性质、组成与分子结构的变化．结果表明：沥青空气氧化时其软化点逐渐增加，添加不同催化剂时对氧化沥青软化点的影响不同，且符合一元二次数学模型，即SP=A0 A1θ A2θ^2。沥青空气催化氧化的结果使其甲苯不溶物的含量明显增加，由此认为氧化的结果增加了沥青中高分子量组分的含量．元素分析表明沥青经空气氧化时H／C原子比逐渐减小，氧元素含量逐渐增加，反应的后期变化趋于稳定．IR光谱分析同样反映出沥青经催化氧化后分子结构中侧链减少，芳环上的氢减少，整个芳环的缩合程度增加．因此沥青催化氧化的结果是促进了氧分子在沥青中的传递，并参与分子间的交联反应．     

中间相沥青纤维预氧化过程中交联机理的研究

中间相沥青纤维的预氧化主要依赖沥青分子之间的氧化交联,包括含氧官能团的生成和脱除,因而研究纤维预氧化过程中的交联机理对制备高性能中间相沥青基碳纤维尤为重要。采用元素分析、核磁共振以及傅里叶变换光谱对中间相沥青预氧化过程中的官能团结构以及转变进行分析。结果表明,预氧化过程中首先生成一些热稳性较低的羟基、脂肪醚基等含氧官能团,随着氧化反应的进行,这些官能团逐步转变为热稳定较高的羧基、羰基以及芳醚,交联度增强,纤维内形成以氧为连接点的交联网络。同时应力测试表明,随着预氧化反应的进行,分子内部发生化学反应形成交联结构,应力增大,与上述预氧化过程中官能团转变结论相一致。     

热老化作用下沥青抗老化性能比较及表征

采用薄膜烘箱老化法和PAV老化法模拟五种沥青的短期热老化和长期热老化,对比了不同种类沥青的抗老化性能及6项指标在表征沥青抗老化性能方面的优劣,结果表明,沥青种类不同,抗老化性能具有差异性;短期老化在一定程度上可以反应长期老化的情况;通过对比六项抗老化性能指标得到,针入度比、软化点增量、60℃动力黏度增量可较好的表征沥青抗老化性能,而延度比、分子量增量、VTS表征沥青抗老化性能效果不佳。     

高温内压环境下聚乙烯燃气管道老化性能评价研究

将一批聚乙烯燃气管道试样置于80 ℃、1.1 MPa水浴环境下进行老化试验，老化时间分别为0、165、500、1 000 h，并通过差示扫描量热法（DSC）、热失重分析（TG）、傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）和拉伸试验分别测试各老化试样对应的氧化诱导时间（等温OIT）、热分解温度（T_s）、官能团组成和断裂伸长率（ε），模拟分析高温内压环境下聚乙烯管道的老化性能变化规律。DSC、TG和拉伸试验结果显示，随着老化时间增加，聚乙烯管道的等温OIT、T_s和ε都逐渐降低，老化程度逐渐增加，并且管内壁的老化速率明显大于外壁；FTIR结果显示，随着老化时间增加，聚乙烯管材料的官能团谱图中1 720 cm^-1和3 400 cm^-1处分别出现了C=O和O—H的振荡峰，进一步证实了聚乙烯管材料分子链中引入了氧化反应产物。     

韩国70道路沥青老化特性分析（Ⅰ）族组成与性质变化

采用薄膜热老化方法考察了进口韩国70道路沥青在0－250h和60℃－130℃范围内族组成与性质的变化。老化试验结果表明：芳香分与胶质含量减少,沥青质含量增加;针入度与延度下降,软化点与粘度升高。沥青质含量随老化时间的变化符合一级反应动力学规律,粘度随温度的变化符合双对数经验模型。     

氧化诱导时间对高密度聚乙烯热氧老化特性的影响

研究了氧化诱导时间对高密度聚乙烯(PE-HD)在100℃人工热氧老化条件下老化特性的影响,比较分析了不同老化时间其主要力学性能如拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率的变化差异,考察了不同氧化诱导时间的PE-HD热氧老化过程中结晶度和氧化诱导时间的变化差异。结果表明,热氧老化初期,PE-HD分子链以交联为主,后期分子链以降解为主;在100℃热氧老化环境条件下,随着热氧老化时间的延长,PE-HD的氧化诱导时间越长,耐热氧老化性能越好,氧化诱导时间可作为PE-HD氧化稳定水平的相对量度。     

基于中红外光谱分析热老化对变压器油性能影响

以500k V的在用变压器油作为研究对象,在实验室中用150℃加热老化试验,探讨了热老化对变压器油的氧化性能和电气性能的影响。运用中红外光谱对不同老化时间样品进行扫描得到红外光谱,同时测试了变压器油中T501、酸值、介电损耗常数、击穿电压和碳族组成。试验结果表明:变压器油在3 650 cm-1处酚类抗氧化剂的伸缩振动吸收峰强度随着老化时间明显降低,并以此特征吸收峰建立了T501红外光谱定量检测的标准曲线,相关系数为0.999 964;变压器油深度老化后在1 700 cm-1处出现C=O伸缩振动吸收峰,此时酸值明显增加,T501仅剩0.01%,变压器油的氧化安定性迅速下降。变压器油老化过程中,介电损耗常数随着老化时间的增大而增大,击穿电压随着老化时间增加而降低。通过对变压器油的中红外光谱分析,探讨了绝缘油老化过程和机理,发现热老化对变压器油的抗氧化性和绝缘性能有很大的影响。。