SBS改性沥青超热老化机理及疲劳特性

为了揭示不同超热温度对SBS改性沥青的微观机理及疲劳特性的影响,采用傅里叶变换红外光谱法和凝胶渗透色谱法(GPC)实时追踪扫描了细观尺度下SBS改性沥青在不同超热温度的分子基团的变化规律。通过红外光谱定量分析发现,SBS改性沥青在250℃的老化温度下,与163℃老化相比羰基峰高提高了17倍,峰面积提高了7倍;GPC分析结果表明,随着超热老化温度升高,SBS改性沥青的重均相对分子质量明显降低,GPC峰的扩展值逐渐增大,证明老化程度在增加,因此不同超热温度对SBS改性沥青老化影响显著;通过研究SBS改性沥青混合料组合结构疲劳特性发现,随着超热老化温度的升高,SBS改性沥青混合料的复合梁疲劳寿命逐渐减小,SBS改性沥青超热老化趋势明显,沥青胶结料明显硬化。因此,采取措施降低SBS改性沥青混合料的超热拌和温度,或开发新型抗氧能力强的改性剂替代传统SBS改性沥青的SBS改性剂,对提高SBS改性沥青混合料在钢桥面铺装中的使用寿命具有重要意义。     

基于FT-IR及二维相关分析的SBS超热老化机理

通过原位动态红外光谱分析技术,发现苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在250℃的超热老化过程中,SBS分子中的C=C双键受到氧原子的进攻,其吸收峰随老化时间延长呈明显降低的趋势,生成羰基、羟基和醚键等一系列的氧化产物,并且老化时间越长,SBS受老化程度越高;采用二维相关红外分析技术,进一步发现SBS在超热老化过程中,氧原子同时会进攻SBS分子链上的亚甲基,并且主要进攻SBS中的非对称亚甲基,其次进攻对称亚甲基,形成自由基;通过同步相关谱图与异步相关谱图的对比分析,发现SBS在超热老化过程中,其氧化产物羰基的变化落后于醚键的变化,而羟基的变化又落后于羰基的变化,其氧化产物的生成速率为醚键羰基羟基;其中羰基的存在形式主要以醛酮为主,并伴随生成少量的羧酸。     

基于流变指标的胶粉复合改性沥青热氧老化程度评估

本研究采用薄膜烘箱和压力老化仪对胶粉复合改性沥青进行不同程度的热氧老化,通过分析胶粉复合改性沥青的车辙因子、疲劳因子在不同热氧老化程度下的变化,探究热氧老化下流变指标与组分比的对应关系,建立了基于温度和流变指标的变化方程来计算组分比均值,并以YH-801 SBS和LG-501 SBS胶粉复合改性沥青验证该方程,表明采用该方程计算的组分比均值符合组分比的变化规律,这说明此方法评价热氧老化程度可行,可为胶粉复合改性沥青的再生提供依据。     

全气候老化条件下沥青的微宏观特性

沥青混合料在全气候条件下老化能更加正确模拟沥青路面中的沥青料实际老化规律.本研究将沥青混合料放入全气候老化加速仪中进行不同时间老化后,抽提其中的SBS改性沥青并进行原子力显微镜(AFM)试验及动态剪切流变(DSR)试验,分别探索老化后沥青的微观性能、宏观流变特性及其相关关系,为进一步研究沥青老化的机理与规律,建立一定的沥青老化模型及方程,科学预测老化后沥青性能的变化提供有效的依据.试验结果表明:(1)随着老化程度的加深,全气候老化后提取的SBS改性沥青微观形貌粗糙度变小,而微观粘附力及模量粗糙度增大,三者之间有着良好的线性关系;(2)老化程度的加深,其车辙因子增大,但随试验温度的上升,车辙因子减小.老化程度和试验温度对车辙因子的大小及其变化率都有影响;(3)全气候老化后提取的沥青微观形貌和粘附力粗糙度微观特性分别与宏观流变性有较好的线性关系,而微观模量特性与宏观流变性更接近于幂指数关系,其相关性程度取决于试验温度.     

SBS改性沥青老化行为研究

SBS改性沥青在使用过程中经受热、氧、光及交通荷载等因素耦合作用发生老化,路用性能随之衰变。基于国内外SBS改性沥青老化研究现状,从组分迁移、微观结构转变、性能变化等方面对SBS改性沥青老化行为进行分析,探索其老化机理及影响因素,并对老化SBS改性沥青的再生提出建议。     

基于红外光谱的短期老化SBS改性沥青再生微观机理

为探究不同再生剂类型和掺量对短期老化SBS改性沥青再生微观组成的影响,通过旋转薄膜烘箱(RTFOT)对SBS改性沥青进行短期老化,对其添加普通(西卡再生剂)、改性(信拓-3再生剂)两种不同类型以及不同掺量(4%、8%、12%)的再生剂制得再生沥青,同时对不同再生剂进行扩散试验。对原样、短期老化及再生沥青进行了宏观指标(针入度、延度、软化点)和红外光谱(FTIR)分析。结果表明:SBS改性沥青在短期老化过程中软化点升高,亚砜基特征峰和官能团指数增大,丁二烯(CH2=CH2)基特征峰、丁二烯基指数、针入度、延度减小,添加再生剂亚砜基特征峰、官能团指数、软化点减小,针入度、延度增大;普通再生剂在再生SBS改性沥青制备过程中基质沥青的老化及SBS改性剂的降解程度大于改性再生剂;再生剂掺量为8%时,对短期老化SBS改性沥青改善效果明显;再生剂在短期老化SBS改性沥青扩散过程中,改性沥青性能有一定的改善,但未恢复到原来水平,直接搅拌制备的再生SBS改性沥青性能明显优于再生剂在短期老化SBS改性沥青扩散形成的再生SBS改性沥青。     

原位红外研究SBS接枝前后的热氧化过程

采用原位红外对比研究了热塑性弹性体苯乙烯 -丁二烯 -苯乙烯 (SBS)、马来酸酐接枝 SBS(SBS- g-MAH)、聚丁二烯 (PB)和聚苯乙烯 (PS)的热氧化过程。研究表明 ,接枝产物对双键的保护作用使得 SBS-g- MAH的抗热氧化性比纯 SBS明显提高 ,热氧化速率变慢 ;SBS中 PB段的双键和烯丙位同时氧化 ;PB的热氧老化机理和 SBS一样 ,但 PB的起始热氧化温度比 SBS低 ,热氧化速率比 SBS快 ,说明苯乙烯段有抑制氧气向丁二烯段扩散的作用 ;SBS中 PS段未氧化。研究结果表明材料抗热氧化性能的顺序为 :PS>SBS- g- MAH>SBS>PB     

多聚磷酸改性沥青老化前后高温流变性能

基于动态剪切流变(DSR)试验,对老化前后三种改性沥青:多聚磷酸(PPA)改性沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青及SBS-PPA复合改性沥青的高温性能进行分析。结果表明:在不同温度及老化作用下,与SBS改性沥青相比,PPA改性剂对沥青高温流变性能的改善更为突出,沥青中黏性成分减小,弹性成分增加。在SBS改性沥青中添加PPA可以明显增强改性沥青的弹性,降低其黏性,SBS-PPA复合改性沥青的高温性能优于SBS改性沥青。在长期老化下,PPA和SBS-PPA复合改性沥青中由储存模量G′占主导作用转变为损失模量G″占主导作用的温度转化点都较高,温度转化点:PPASBS-PPASBS。对于SBS改性沥青,温度和频率比老化作用对复数模量G*和相位角δ的影响更大,而PPA和SBS-PPA复合改性沥青受老化影响较大,随着老化程度的加深,可以在较宽的温度和频率范围内保持一定的弹性来抵抗变形。PPA改性沥青在老化前后,不同温度和频率下都具有较高的车辙因子G*/sinδ,且老化后G*/sinδ增加的最多,高温抗车辙能力更强,其次是SBS-PPA复合改性沥青。     

橡胶改性沥青及老化特征微观尺度分析

为了在微观尺度下分析橡胶改性沥青及老化特征,制备了普通橡胶沥青和脱硫橡胶沥青,首先分析了两种橡胶改性沥青制作前后橡胶颗粒的变化特征,然后通过凝胶渗透色谱实验建立了两种橡胶改性沥青的分子量分布与宏观路用性能的对应关系,最后综合宏观技术指标与红外光谱半定量分析研究了两种橡胶改性沥青的老化特征。结果表明,经过高速剪切工艺大粒径的脱硫橡胶粒在沥青里大多分散成无明显颗粒的细小物质,而普通橡胶粉剪切后基本保持其原有颗粒核心;普通橡胶沥青具有最高的大分子LMS的比例,这与其最优异的高温稳定性与低温抗裂性相对应;普通橡胶沥青的TFOT短期老化中存在着强烈的胶粉持续溶胀作用,但在PAV长期老化中主要发生氧化老化作用,而脱硫橡胶沥青的TFOT短期老化和PAV长期老化均以沥青的氧化老化为主;普通橡胶沥青比脱硫橡胶沥青更加耐受TFOT短期老化。     

聚合物改性沥青结合料老化前后低温流变性能研究

采用5℃延度实验和弯曲梁流变实验(BBR)结合扫描电子显微镜(SEM)测试,以宏观和微观分析相结合的手段,研究了复合胶粉(CCR)改性沥青、橡胶粉(CR)改性沥青和SBS改性沥青老化前后的低温流变性能。结果表明,老化前3种聚合物改性剂与沥青都能达到很好的共融,CCR改性沥青由于两种改性剂的共同作用产生了比单一改性剂更加无规则的空间网状结构,老化后3种改性剂与沥青间界面特性劣化,CCR改性沥青的改性剂与沥青的界面结合情况好于CR和SBS改性沥青;在正温区内,CCR改性沥青老化前后低温抗裂性能最好,SBS改性沥青次之,CR改性沥青最差,在负温区内,CR改性沥青老化前后低温抗裂性能反而优于SBS改性沥青;不同程度老化作用对CR改性沥青劲度模量S和温度敏感性的影响程度都大于CCR改性沥青和SBS改性沥青。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

Assurance of the Uniformity of Measurements of the Power of Laser Radiation

On the basis of an analysis of the principle underlying the construction of standards and systems designed for reproduction of the unit of mean power and energy of laser radiation, it is shown that these standards consist of unified subsystems that carry the principal metrological load. By means of such a division, it is possible to realize a systems-engineering synthesis of standards with preassigned error. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 11, pp. 20–23, November, 2005.     

方波幅度的测量不确定度

介绍了用众数法评价方波幅度时的不确定度分析和评价过程;讨论了主要的不确定度来源,包括众数判别区间的影响、波形测量系统幅度测量误差的影响等等;给出了减小不确定度的主要措施,并结合一个实例,给出了方波幅度的不确定度评价结果。     

Assurance of the Uniformity of Measurements of Energy of Short-Pulse Coherent Radiation

Ways of creating unified automatized reference (calibration) and standard measurement equipment for the purpose of developing a subsystem for the assurance of the uniformity of measurements of the energy of short-pulse laser radiation are considered. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 11, pp. 24–28, November, 2005.     

水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用

从理论和试验两个方面研究了水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用。建立了拉索和水线的运动方程，应用李雅普诺夫函数给出了水线不平衡角的判别公式。设计了一种新型的带有可运动人工水线的拉索模型，并进行了风洞试验。理论和试验结果表明，水线震荡是导致拉索风雨激振具有较大不稳定范围的主要原因。试验结果证明了理论模型和分析的结果是正确的。     

二硝基重氮酚重氮化反应机理再探

文中依据杂化理论分析了亚硝酸的结构特点，主要以分子结构理论为基础，从理论上指出在ＤＤＮＰ重氮化反应中，可能是氯化亚硝酰作为重氮反应的亲电试剂，其进攻发生在氨基的氮上，从而推测了获得ＤＤＮＰ的反应历程。     

逻辑分析仪部分参数测量结果的不确定度评定

介绍了逻辑分析仪部分参数测量结果的不确定度分析评定方法,评定过程及结论,可应用在对于计量标准进行相应指标的不确定度评定分析上。     

空压机轴承箱蜗壳温度探头油封改造

由于空压机进气侧轴承箱蜗壳温度探头密封效果不好,使空压机及其后续管道受到油污染。后将温度探头的O形圈密封改为骨架油封,杜绝了轴承箱漏油问题。文章简介空压机的结构和技术参数,详细介绍了骨架油封的制作和优点。     

Calculation of the Heat of Combustion of Hydrocarbon Components of Fuels

Development is continued of the empirical method for the calculation of the heat of combustion of organic compounds and, in particular, of hydrocarbons of different structures by the additive scheme based on their chemical structure.