环氧树脂复合相变调温剂小试制备及其性质研究
本文选题:道路工程 + 相变材料 ; 参考:《长安大学》2017年硕士论文
【摘要】:沥青路面性能优越,应用广泛,但同时也存在温度敏感性问题,在高温下容易出现车辙,低温下容易开裂,从而影响沥青路面使用性能与服役寿命。研究从主动响应角度出发,将合适温度序列的环氧树脂复合相变材料应用于沥青路面中,从而实现对沥青路面温度的主动调控,降低沥青路面温度敏感性,减少沥青路面低温病害。但由于环氧树脂粘度较大,导致制备难度较大,目前只能通过实验室手工制备,制备稳定性较差,性能变异性大。针对现有环氧树脂复合相变材料的应用与制备缺点,研制了小试生产设备,确定了基于小试设备的制备与固化工艺,并采用工业级原料批量制备了环氧树脂复合相变调温剂(ERCPCTA)颗粒,其制备稳定性良好,变异系数较小,具有良好的耐久性与储存稳定性。测定了其物理力学指标,并通过DSC、TG、FT-IR等多种分析仪器,测定了ERCPCTA的相变焓值与特征温度,并给出了相应的推荐值与使用条件。试验结果表明材料具有良好的热稳定性,能够适应沥青混合料应用的高温状况。环氧树脂与相变微胶囊各组分间没有发生反应,环氧树脂仅起到了物理包裹作用。步冷与步热试验结果得出了材料相变过程对材料温度变化的影响,建立试件转折温度与材料相变特征温度之间的联系。比热容测试结果表明,比热容随温度变化大致可以分为三个区域:固态区、模糊区、液态区,通过回归分析给出了相应的比热容—温度关系式。在不同温度条件下,ERCPCTA导热系数变化较小,与环氧树脂的导热系数接近。
[Abstract]:Asphalt pavement has excellent performance and wide application, but it also has the problem of temperature sensitivity. It is prone to rutting at high temperature and cracking easily at low temperature, which affects the performance and service life of asphalt pavement. From the view of active response, the suitable temperature sequence of epoxy resin composite phase change material is applied to asphalt pavement, so as to realize the active control of asphalt pavement temperature and reduce the temperature sensitivity of asphalt pavement. Reduce the low temperature disease of asphalt pavement. However, because of the high viscosity of epoxy resin, it is difficult to prepare epoxy resin, so it can only be prepared by hand in laboratory at present, the stability of the preparation is poor and the property variability is high. In view of the disadvantages of the application and preparation of epoxy resin composite phase change materials, a pilot production equipment was developed, and the preparation and curing process based on the small scale test equipment was determined. Epoxy resin composite phase change thermostat (ERCPCTAA) particles were prepared in batches of industrial grade raw materials. The prepared particles have good stability, small coefficient of variation, good durability and storage stability. The physical and mechanical indexes of ERCPCTA were measured, and the enthalpy and characteristic temperature of phase transition of ERCPCTA were measured by DSC-TG-FT-IR, and the corresponding recommended values and application conditions were given. The test results show that the material has good thermal stability and can adapt to the high temperature condition of asphalt mixture application. There was no reaction between epoxy resin and phase change microcapsules, but epoxy resin only played a physical encapsulation effect. The experimental results of step cooling and step heating show the influence of material phase transition process on material temperature change, and establish the relationship between specimen transition temperature and material phase transition characteristic temperature. The results of specific heat capacity test show that the specific heat capacity can be divided into three regions: solid region, fuzzy region and liquid region. The relationship between specific heat capacity and temperature is given by regression analysis. The thermal conductivity of ERCPCTA is smaller than that of epoxy resin at different temperatures.
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U414
【参考文献】
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,本文编号:1912804
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