复合胶粉改性沥青的微观结构与流变特性

在基质沥青中加入18%的废胎橡胶粉和2%的SBS,通过湿法得到复合胶粉改性沥青（CCRMA）。采用扫描电镜（SEM）和动态力学的方法（DSR）研究了改性沥青的微观结构和较宽温度范围的流变性能;通过对复数模量主曲线的拟合,在更宽频率范围内研究该沥青的流变特性。结果表明,胶粉颗粒的表面网状结构可很好地吸附沥青,改性后的沥青...     

CG混合纤维/橡胶复合材料的黏弹性

采用干法混炼工艺制备了CG混合纤维 (炭纤维和玻璃纤维) /橡胶复合材料, 并在热模拟实验机上测定其蠕变曲线和应力松弛曲线, 对其黏弹性进行了研究。结果表明: 当CG混合纤维体积分数小于15 %时, 可提高橡胶的抗蠕变和抗应力松弛性能; 而当CG混合纤维体积分数大于15 %时, 抗蠕变和抗应力松弛性能开始下降。理论推导表明: CG混合纤维/橡胶复合材料的蠕变与应力松弛在数值上互为倒数关系。      

胶粉加工参数对活化胶粉/丁苯橡胶复合改性沥青性能的影响

为了研究胶粉加工参数对活化胶粉/丁苯橡胶(SBR)复合改性沥青性能的影响,得到胶粉的最佳加工参数,采用废食用油来活化胶粉,选取不同掺配比例(胶粉质量∶废食用油质量)、加热温度、加热时间制备活化胶粉,复配SBR制备复合改性沥青。通过沥青常规性能试验、旋转薄膜加热试验(RTFOT),对复合改性沥青的高温性能、低温性能、黏度、存储稳定性和抗老化性能进行分析研究。结果表明:胶粉加工参数对复合改性沥青的综合性能影响显著;胶粉的最佳加工参数建议为掺配比例1∶1、加热温度160℃、加热时间90min;复合改性沥青的常规性能与90^#基质沥青相比提升显著且优于SBR、活化胶粉改性沥青。     

开槽填充黏弹性材料对圆锯片振动的影响分析

为了揭示开槽填充黏弹性材料对锯片振动特性的影响规律,分别对无槽及开槽填充材料两种锯片模型的阻尼以及动态响应特性进行比较研究.首先,基于模态应变能法计算锯片模态阻尼比,利用Rayleigh阻尼表征模型结构阻尼,获得2种锯片模型的模态阻尼常数;然后,建立锯片有限元瞬态动力学分析模型,得出2种锯片模型的振动响应及衰减历程曲线,分析开槽填充材料对锯片振动的影响;最后,针对2种锯片进行试验模态分析,获得振动响应曲线,对比数值分析结果与试验数据曲线,两者吻合良好,证明了有限元数值分析的可靠性.结果表明:在相同的动力学条件下,开槽填充材料会显著降低锯片上质点的振动速度,缩短锯片振动的衰减历程.研究结果为开槽低噪声锯片的结构创新设计与开发提供了有效的理论依据.     

沥青混合料黏弹性主曲线模拟及换算

基于时间-温度等效原理将不同温度下沥青混合料的储存模量和蠕变柔量进行平移形成主曲线,采用广义Maxwell和Kelvin模型分别模拟沥青混合料的松弛和蠕变特性,利用Prony级数表达式和Laplace变换实现黏弹性主曲线间的相互换算,并将换算结果与试验结果进行了比较。结果表明,广义Maxwell和Kelvin模型可以较好地模拟沥青混合料黏弹性主曲线,储存模量和蠕变柔量主曲线相互换算结果与试验结果规律基本一致,松弛模量实际结果应介于由储存模量和蠕变柔量换算的松弛模量主曲线之间,这可为沥青混合料黏弹性力学研究及黏弹性参数的获取提供有益参考。     

双稳态复合材料层合结构的黏弹性模型

为探明双稳态复合材料层合结构在复杂环境条件下的应用,对双稳态复合材料层合结构的黏弹性行为进行了研究。首先,将纤维简化为弹性材料,考虑基底材料的黏弹性行为。然后,根据纤维和基底的材料属性,通过理论分析得到了双稳态复合材料层合结构的黏弹性材料属性;根据经典层合板理论、最小应变能原理和Maxwell黏弹性模型建立了双稳态复合材料层合结构的黏弹性模型,通过理论分析得到其第二稳态主曲率与扭曲率随加载时间和温度的变化关系。同时,利用有限元软件ABAQUS及其子程序UMAT建立了相应的有限元模型,研究了加载时间和温度对层合结构第二稳态性能的影响。理论与模拟结果均表明:层合结构第二稳态主曲率随加载时间的延长和温度的升高而增大;扭曲率随加载时间的延长而减小,一般情况下随温度的升高而增大,但在加载时间较长且温度较高时,可能会出现扭曲率随温度升高而减小的情况。理论计算结果与有限元模拟结果的比较显示两者吻合较好,可以通过有限元模拟对双稳态复合材料层合结构的黏弹性行为进行研究。      

一维受限聚合物黏弹性的研究进展

随着纳米科技的快速发展,纳米尺度聚合物薄膜的黏弹性引起了学术界的广泛关注。研究发现,当薄膜的厚度降低至与高分子链尺寸相当时,聚合物薄膜的黏弹性表现出显著偏离本体的行为。文中总结了一维受限态下聚合物薄膜黏弹性的研究进展,介绍了一维受限聚合物体系黏弹性的研究方法及其偏离本体的可能机理,最后对受限聚合物黏弹性的研究给予了展望。     

纳米纤维素对两性蠕虫胶束线性黏弹性的影响

对两性蠕虫胶束（Z-WLM）溶液添加不同类型纳米纤维素（NCs）后的耐温性能进行了研究,并通过线性流变学方法分析了不同浓度的NCs对Z-WLM的动态黏弹性、触变性、蠕变性等流变行为的影响。研究结果表明,质量分数为4wt%的芥酸酰胺丙基二甲基甜菜碱表面活性剂溶液可形成蠕虫胶束（WLM）结构,具有剪切稀释性、黏弹性、蠕变性及良好的触变回复性等特性。与其它类型NCs相比,长径比大、羧基含量高的NCs对WLM溶液拥有更好的增黏作用,同时可增加体系的松弛时间、弹性模量,延长其剪切黏度及动态模量触变回复时间,改善其蠕变回复性和耐温性,适用于70~100℃的中高温油藏增产作业使用。随着NCs添加量的增加,复合体系的黏弹性和蠕变回复性增强,触变回复性减弱。      

橡胶集料对水泥砂浆孔结构的影响

孔结构是影响砂浆或混凝土性能的重要参数。通过压汞法研究了橡胶颗粒对砂浆孔隙率及孔径分布的影响规律,分析了橡胶颗粒对砂浆孔结构的影响机理。结果表明,随橡胶颗粒含量增加,橡胶砂浆最可几孔径增加,总孔隙率增加,其中大孔(D>1000nm)含量增加最为明显,而凝胶孔(D<10nm)含量变化不大。橡胶表面与水的接触角为99.5°,说明其具有憎水性,同时由于橡胶颗粒表面存在着大量凹坑,水在毛细管作用下无法充满橡胶颗粒表面凹坑,导致橡胶颗粒与水泥基体界面处存在大量孔径较大的孔隙。     

Macrotexture influence on vibrational mechanisms of the tyre–road noise of an asphalt rubber pavement

The road surface is one of the most important factors that have influence on the current traffic noise. Usually, for dense surfaces, impacts of the tyre on the pavement generate vibrations which are the dominant mechanisms in the tyre–road noise. In this study, the effect of muffling these vibrations, by the incorporation of crumb rubber (CR) from wasted tyres into asphalt pavements, has been evaluated acoustically. Close proximity measurements have been carried out to register the sound emission generated in the contact zone between a reference tyre and an experimental asphalt pavement with CR. The analysis of the measurements indicates that the incorporation of CR as well as the air voids content has less influence than the macrotexture of the road surface on the acoustical behaviour of this experimental asphalt pavement.     

基于流变学的橡胶粉与基质沥青配伍性试验

基于流变学理论研究橡胶粉与不同来源基质沥青的配伍性,采用动态剪切流变仪（DSR）分别对不同基质沥青加工而成的橡胶沥青进行应变扫描、温度扫描、频率扫描等常规动态剪切流变试验,从相位角、复合模量和车辙因子等指标评价橡胶沥青黏弹特性,定性区分沥青四组分对橡胶沥青黏弹特性的影响,并对橡胶沥青进行滞回环试验,运用灰色关联数学分析方法定量给出沥青四组分对橡胶沥青的残余变形、弹性贮能、耗散能、弹性比例和复合弹性模量等指标的影响。结果表明：流变学理论是研究橡胶粉改性剂与基质沥青配伍性的有效方法;从能量角度评价沥青四组分对橡胶沥青黏弹特性指标的影响,沥青质对橡胶沥青残余应变影响较大;胶质组分对橡胶沥青弹性贮能和耗散能影响最大,而芳香分影响最小;沥青质组分对橡胶沥青弹性比例参数影响最大;芳香分含量可以提高橡胶沥青复合模量。     

环保型水切割胶粉对天然橡胶力学性能和动态性能的影响

采用环保型水切割胶粉及力化学改性胶粉（MRP）与天然橡胶（NR）复合制备胶粉-NR复合胶,并探讨了胶粉用量对复合胶力学性能和动态性能的影响。通过红外和热失重分析确定了胶粉的主要成分为NR和丁苯橡胶（SBR）,且改性后胶粉大分子链结构未发生明显变化。通过橡胶加工分析仪研究了胶粉用量及改性对复合胶加工性能的影响。采用炭黑分散仪研究并观察了胶粉在NR中的分散情况。结果表明,胶粉改性后与NR的相容性提高,二者界面结合力增大,MRP-NR复合胶加工性能改善。炭黑分散结果表明,胶粉用量越多,其分散性越差,改性后胶粉的分散性提高,MRP-NR复合胶的力学性能最优,拉伸强度为27.9 MPa。     

改性粉煤灰作橡胶填料的研究

以鸡西发电厂粉煤灰为原料对粉煤灰进行表面改性。从表面改性剂、粉煤灰的粒度、粉煤灰的填加量等几个方面的因素，来探讨改性粉煤灰对橡胶补强性能的影响。实验表明，表面改性后的粉煤灰对橡胶具有较好的补强作用，可替代部分炭黑，可以减少碳黑的用量，降低橡胶的成本，并减少粉煤灰对环境的污染。     

盐分对橡胶沥青及橡胶沥青混合料高温性能的影响

为研究盐分对橡胶沥青胶结料及橡胶沥青混合料高温性能的影响,将橡胶沥青试件在不同浓度的盐水中浸泡不同的时间。通过软化点、fail temperature和蠕变劲度的粘性成分Gv3个不同指标来评价盐分对橡胶沥青高温性能的影响,通过车辙实验评价盐分对橡胶沥青混合料高温性能的影响。结果表明,3个指标均升高,说明经过盐水浸泡之后的橡胶沥青高温性能都有所提升,盐分条件的存在没有对橡胶沥青胶结料的高温性能造成不利影响。在相同浸泡时间7 d的条件下,随着盐分浓度的增加,软化点、fail temperature和Gv值总体上呈现先增大后减小趋势,升高最大值均出现在盐分浓度为3%时,说明橡胶沥青的高温性能先升高后降低,在3%盐分浓度时达到最佳;在相同浸泡盐分浓度3%的条件下,随着浸泡时间的增加,3个指标呈升高趋势,说明橡胶沥青胶结料的高温性能得到提升。在4种不同浓度的盐水中浸泡后,橡胶沥青混合料的动稳定度值出现了不同程度的降低,混合料高温抗车辙能力变差。     

刻蚀处理对钛表面形貌的影响

发展电化学刻蚀和化学刻蚀技术,对钛表面进行处理,并应用扫描电镜、X射线衍射方法对其表面进行表征,探讨电化学刻蚀钛表面形成微观结构的机理.结果表明,经刻蚀后钛表面形成了纳米级微观结构,提高了表面粗糙度,可增强生物材料涂层与钛基底的结合强度.     

苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与废橡胶粉复合改性高黏沥青及混合料性能研究

为了评价高黏改性剂对沥青性能的影响,采用高速剪切法制备了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青、废橡胶粉改性沥青和两种SBS/橡胶粉复合改性高黏沥青。通过三大指标试验、黏度试验、高温车辙试验和低温小梁弯曲试验,研究了高黏沥青的高低温性能、感温性能及沥青混合料路用性能。结果表明:4种改性沥青的高低温性能随各自改性剂掺量的增加逐渐提高,掺加10%北美岩沥青或2.5%多聚磷酸(PPA)的高黏沥青感温性能更稳定,较大幅度提升了黏度值,高温性能改善明显;掺加2.5%PPA的高黏沥青及其混合料能够更好地抵抗高温条件下的性能衰减,保证了使用效果,更适用于温度较高地区;掺加10%北美岩沥青的高黏沥青及其混合料在低温条件下性能良好,推荐在低温地区使用。     

取向磁场对钴颗粒填充硅橡胶磁流变弹性体动态黏弹性的影响

为了研究取向磁场强度对磁流变弹性体（MRE）动态黏弹性的影响规律及影响机制,采用溶剂热法制备球状钴颗粒,SEM和XRD表征结果显示,其粒径为1~2 μm,呈密排六方结构。以硅橡胶为基体,以钴颗粒为填充相,分别在0 mT、480 mT、1 154 mT取向磁场强度下制备MRE,并在不同工况下测试其动态黏弹性。实验结果表明,Co颗粒填充的MRE微观结构的有序性随取向磁场强度增大而增加,其储能模量G'、损耗模量G ″和磁流变效应也随之提高;当取向磁场强度增大到一定程度,由于有序结构趋于稳定,动态黏弹性随取向磁场的变化较小。