胶粉改性沥青配方的实验研究

改性沥青是道路沥青的发展趋势,而胶粉则是成本低、性能优的改性剂。本文通过对改性沥青当量软化点和当量脆点的分析,使用正交实验方法,筛选出使胶粉改性沥青的路用性能达到最佳的实验配方。     

胶粉改性沥青性能的研究

采用胶粉改性沥青，探讨胶粉用量和物料混合搅拌条件对改性沥青性能的影响。结果表明，在1400r·min^-1转速下，胶粉用量为11份、物料混合搅拌温度和时间分别为142℃和4h时，改性沥青的软化点较高，5℃时的延度较大，25℃时的延度和针入度较小，其抗高温软化、抗低温龟裂和抗车辙性能较好。     

轮胎胶粉的特性及其对天然橡胶胶料性能的影响

聚合物废料的处理是一个世界性问题。一种可行的处理方法是废物的回收利用，把它重新用作部分原始聚合物的替代品。废塑料很容易回收，而回收废橡胶却没那么容易，因为它们是已硫化的和不能被微生物分解的废料。废硫化胶的主要来源是旧轮胎。可以把整个轮胎粉碎，用磁力分离机分离出金属丝，经过进一步研磨可以生产出所需粒径的轮胎胶粉（GRT）。目前已有各种工业方法研磨硫化的橡胶。GRT可用作沥青改性剂、脆性塑料和热固化性材料的增韧剂、橡胶工业用操作助剂（脱硫化以后）以及橡胶胶料的增容剂和填料。Phadke及其同事指出，GRT可作为橡胶和塑料的填充剂。GRT是以一定的粒径范围供应。虽然在橡胶工业中不同粒径碳黑的作用是众所周知的，但不同粒径的GRT的特性及其对橡胶性能的影响也已进行了少量的研究。Baker等发现，GRT的粒子尺寸对线性低密度聚乙烯轮胎胶粉（LLDPE－GRT）胶料的冲击能量有一些影响。本文将介绍关于不同粒子尺寸GRT的特性及其对天然橡胶硫化胶影响的研究结果。特性研究包括粒子尺寸分析、组份分析、聚合物鉴定、总硫含量估算及灰份分析。     

有机硅乳液用量对天然橡胶/丁苯橡胶并用胶性能的影响

研究有机硅乳液用量对天然橡胶（NR）/丁苯橡胶（SBR）并用胶性能的影响。结果表明：随着有机硅乳液用量的增大,NR/SBR并用胶的门尼粘度和FL减小,表明有机硅乳液可改善并用胶的加工性能;NR/SBR并用胶的t10和t90缩短,表明有机硅乳液会降低并用胶的加工安全性,但可提高并用胶的硫化速率;NR/SBR并用胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度和DIN磨耗量先增大后减小,Payne效应先增强后减弱。当有机硅乳液用量为6.8份时,NR/SBR并用胶的物理性能、耐磨性能和炭黑分散性最好。     

活性氧化锌对天然橡胶 顺丁橡胶 丁苯橡胶胶料性能的影响

研究了活性氧化锌与氧化锌不同并用比对NR/BR,NR/SBR和NR/BR/SBR三种并用胶硫化特性和物理性能的影响。结果表明,选择适宜的活性氧化锌与氧化锌的并用比,可以得到性能较好的胶料。     

活性氧化锌对天然橡胶 顺丁橡胶 丁苯橡胶胶料性能的影响

研究了活性氧化锌与氧化锌不同并用比对NR/BR,NR/SBR和NR/BR/SBR三种并用胶硫化特性和物理性能的影响。结果表明,选择适宜的活性氧化锌与氧化锌的并用比,可以得到性能较好的胶料。     

硫化胶粉与脱硫胶粉改性沥青性能研究

对比分析了硫化胶粉和脱硫胶粉微观结构及其改性沥青基本路用性能,研究了硫化胶粉和脱硫胶粉在改性沥青过程中表现出的共性与差异及其原因。结果表明,加入硫化胶粉与脱硫胶粉,均能提高沥青基本路用性能,相同目数下,脱硫胶粉较硫化胶粉交联密度低,表面粗糙,表面极性增加,脱硫胶粉与沥青具有更好的相容性和稳定性,一定掺量下,硫化胶粉能赋予沥青更好的高温稳定性,脱硫胶粉能显著提高沥青低温延度,界面作用及胶粉网络结构的形成对改性沥青路用性能有重大影响。     

绿色炭黑对天然橡胶和丁苯橡胶性能影响的研究

通过改性方法制备出一种绿色炭黑，并将绿色N330和绿色N220分别添加到天然橡胶和丁苯橡胶中，研究了各自硫化橡胶的生热、动态力学及疲劳性能，证明绿色炭黑具有低生热、低滚动阻力和高回弹性等优异性能，具有优异的加工性能，可实现高效低温炼。     

不同种类短纤维对天然橡胶/丁苯橡胶复合材料性能的影响

分别以尼龙66短纤维、芳纶短纤维及聚酯短纤维作为增强剂,天然橡胶（NR）和丁苯橡胶（SBR）作为基体制备了短纤维增强NR/SBR（短纤维/NR/SBR）复合材料,采用正交实验方法研究了短纤维种类、长度及用量对短纤维/NR/SBR复合材料的拉伸性能、硬度、撕裂强度的影响。结果表明,经过浸渍处理后的尼龙66短纤维与NR/SBR基体之间的结合最为紧密;浸渍处理后的尼龙66短纤维可以有效提高NR/SBR复合材料的拉伸强度,在一定范围内,随着短纤维长度和用量的增加,短纤维/NR/SBR复合材料的拉伸强度有所提高;短纤维的加入提高了NR/SBR复合材料的撕裂强度和硬度,但扯断伸长率则有所下降。     

分散剂对SBS改性沥青性能的影响

选择了能加速ＳＢＳ在沥青中分散的两种分散剂Ａ（萜烃）、Ｃ（芳香石油树脂）,分散剂Ａ与ＳＢＳ中的ＰＢ链段有良好的相容性,分散剂Ｃ与ＳＢＳ中的ＰＳ链段有较好的相容性。结果发现,在基质沥青中加入质量分数３％的Ａ或Ｃ对其软化点和１３５℃下的粘度影响不大,在ＳＢＳ中加入一定量的Ａ或Ｃ可以有效地促进ＳＢＳ在沥青中的分散,其中,Ａ更有助于ＳＢＳ改性沥青软化点的提高,因此,在用ＳＢＳ制备改性沥青的过程中,加入Ａ或Ｃ至少对降低能耗有良好的作用。     

双螺杆挤出改性胶粉/天然橡胶并用胶的性能研究

采用双螺杆挤出改性胶粉,研究挤出转速对挤出改性胶粉/天然橡胶（NR）并用胶性能的影响。结果表明：采用双螺杆挤出,在强剪切力作用下,硫化胶粉的（硫化胶）交联网络结构破坏,随着挤出转速的增大,硫化胶粉的交联密度先迅速下降后趋于稳定;挤出改性胶粉与NR并用形成的“海-岛”结构随着硫化胶粉交联网络结构打开程度的增大逐渐消失,挤出改性胶粉与NR形成了共交联网络结构;硫化胶粉交联网络破坏程度适宜时,挤出改性胶粉易与NR在硫化过程中形成交联网络,并避免硫化胶粉过度降解,从而使得并用胶获得较大的拉伸强度和拉断伸长率。     

铁氧体辅助微波脱硫活化胶粉及其与丁苯橡胶并用胶性能的研究

以微波吸收能力强的纳米铁氧体与胶粉共混,对胶粉进行微波脱硫活化,研究胶粉/铁氧体共混物和改性胶粉/丁苯橡胶(SBR)并用胶的性能。结果表明:铁氧体可增强微波对胶粉的脱硫活化效果,随着微波辐照时间的延长,胶粉呈现脱硫活化效应增强直至碳化的过程;当微波功率为400 W时,微波辐照时间为3min左右胶粉脱硫效果较好,胶粉/铁氧体硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率较大;微波辐照胶粉与SBR的相容性改善,随着SBR用量的增大,胶粉/SBR并用胶的拉断伸长率增大,拉伸强度呈先增大后略减小并很快保持稳定的趋势,铁氧体在胶粉/SBR并用胶中起到一定的补强作用。     

脱硫胶粉改性沥青的性能研究

研究脱硫胶粉改性沥青的性能。对不同掺量脱硫胶粉改性沥青进行针入度、软化点、延度、180 ℃粘度测试,确定脱硫胶粉的最佳掺量,然后对最佳掺量的脱硫胶粉改性沥青进行热稳定性和性能衰变测试、高温动态剪切流变测试和低温弯曲蠕变测试,研究其热稳定性、高温性能和低温性能。结果表明：脱硫胶粉的最佳掺量为基质沥青质量的24%;脱硫胶粉改性沥青的储存温度宜为165～175 ℃,储存时间不应超过48 h;与普通胶粉改性沥青和基质沥青相比,在相同温度条件下,脱硫胶粉改性沥青的复数剪切模量、抗车辙因子和蠕变速率增大,相位角和劲度模量减小,即脱硫胶粉能够有效改善改性沥青的高温性能和低温性能。     

改性白炭黑对NR/BR/SBR并用橡胶力学性能的影响

本文系统研究了经不同改性剂单独及复配改性后白炭黑对NR/BR/SBR并用橡胶力学性能的影响.结果表明:经硅烷偶联剂WD-50,WD-81以及油酸改性的白炭黑填充后并用橡胶的力学性能明显增强,抗拉强度提升到15.07 MPa,撕裂强度达到36.46 MPa,300％定伸应力提升到3.21 MPa,硬度为57 HA,拉断伸长率为869.01％,扯断永久变形为19.6％,符合普通橡胶板的国标要求.并用橡胶拉伸断面SEM照片显示,改性后的白炭黑可以较好的和橡胶基质融合.     

LDPE/SBR复合改性沥青动态力学性能的研究

利用应变控制流变仪考察了共混物、硫磺及其用量等因素对LDPE／SBR改性沥青动态力学性能的影响。结果表明：共混物的加入提高了原始沥青的高温复合模量,降低了其损耗角正切值;随着共混物用量的增加,沥青的高温性能也随之提高,温度敏感性也显著减弱;硫磺的加入更进一步改善了沥青的高温性能,改善程度随硫磺用量的增加而更加明显;采用废旧塑料所得到的改性沥青依然拥有良好的高温动态性能。     

SBR/LDPE复合改性沥青高温性能研究

研究了SBR／LDPE熔融共混物改性沥青的高温贮存稳定性及其粘温特性和动态力学性能，并利用光学显微镜观察了各种改性沥青在高温下随时间的变化。结果表明：采用预先制备的SBR／LDPE共混物所得到的改性沥青能够在高温下稳定贮存。同时，相形态观察也表明。这种共混物改性沥青的高温相形态也不随时间变化。而聚合物的加入在一定程度上降低了沥青的温度敏感性，提高了沥青的高温使用等级。     

改性胶粉/SBR共混胶料的结构性能研究

研究了硫黄、促进剂、改性胶粉用量对胶粉／ＳＢＲ共混胶料性能的影响。结果表明；改性胶粉用量在１０－３５份的范围内．对共混胶料的静态力学性能影响不大：在１０－２２份的范围内对动态压缩疲劳生热影响不大．适当调整基质胶中硫黄、促进剂的用量．有利于降低胶料的动态压缩疲劳生热。扫描电子能谱微区分析的研究表明：由于硫黄的迁移形成了具有特殊结构的界面过渡层．该过渡层是降低动态压缩疲劳生热的关键。     

超细全硫化粉末丁苯橡胶改性沥青的性能研究

采用低温高剪切原位改性工艺制备超细全硫化粉末丁苯橡胶(UFPSBR)改性沥青,研究UFPSBR改性沥青的基本性能和热储存稳定性.结果表明:随着UFPSBR用量的增大,UFPSBR改性沥青的25℃针入度减小,软化点升高;加入相容剂后,UFPSBR改性沥青的当量软化点(T800)提高,当量脆点(T1.2)降低;不加相容剂的UFPSBR改性沥青中UFPSBR发生团聚现象,加入相容剂后,UFPSBR和沥青的相容性增强,形成了相对稳定的相界面;相容剂能显著提高UFPSBR改性沥青的热储存稳定性.     

腰果油改性补强酚醛树脂对天然橡胶/丁苯橡胶胶料性能的影响

对4种相对分子质量的腰果油改性补强酚醛树脂进行分析,研究其对天然橡胶/丁苯橡胶胶料工艺性能、硫化特性和物理性能的影响。结果表明：4种相对分子质量及其分布相差较大的腰果油改性补强酚醛树脂软化点相近;添加腰果油改性补强酚醛树脂的胶料热老化后硬度和定伸应力增大,拉伸强度变化不大,拉断伸长率减小;添加相对分子质量大及分布宽的腰果油改性补强酚醛树脂胶料门尼粘度较高,焦烧时间较长,硫化速度较慢,硬度和小定伸应力较大,拉伸强度和拉断伸长率变化不大;相对分子质量及其分布差异越大的腰果油改性补强酚醛树脂胶料性能差异越明显。     

超细全硫化粉末丁苯橡胶改性沥青路用性能的研究

采用湿法改性工艺制备超细全硫化粉末丁苯橡胶(UFPSBR)改性沥青,并对其路用性能进行研究。结果表明:除5℃延度外,UFPSBR改性沥青的各项性能基本符合相应标准的要求;在UFPSBR改性沥青中,UFPSBR分布比较均匀,形成相对稳定的结构,两相相容性较好,随着UFPSBR用量的增大,UFPSBR在沥青中的分散粒径逐渐增大,甚至出现了轻微聚集现象;加入UFPSBR可以提高沥青的热稳定性,使其粘性和弹性得到明显改善,抵抗外力的能力得到显著提高,同时可以大幅降低噪声。