废轮胎胶粉改性沥青作用机理的研究

发布时间：2019-07-26 05:20

【摘要】：将废轮胎制成胶粉对沥青改性,既能减少环境污染,又可以提高沥青的路用性能。但是,胶粉改性沥青的性能受轮胎及沥青来源、胶粉成分及粒径分布等材料因素以及加工温度、混合方式、掺量等工艺因素的影响比较大。这些因素本质上影响了胶粉与沥青的相互作用,从而决定了改性沥青的最终使用性能。因此,从微观层次上研究胶粉与沥青的相互作用机理具有重要的意义。论文首先在180℃下制备并贮存常规改性沥青,240℃下制备高温改性沥青,研究了胶粉改性沥青在改性及贮存过程中粘度、软化点等物理性能的变化规律;其次,用甲苯抽提分离不同作用程度样品的残余胶粉和沥青,对残余胶粉进行了热重、交联密度、红外光谱、元素含量及微观结构等分析,研究了胶粉组成和结构的变化规律;最后,对沥青进行了四组分含量测定,研究了沥青组成的变化规律。实验发现,随着加热时间的延长,改性沥青的粘度和软化点先迅速增大,然后又逐渐下降。加工温度对胶粉的降解有重要影响,180℃搅拌1h的改性沥青中胶粉的降解量为28%,贮存12h后,降解量达40%,而240℃下改性1h后的降解量可达到60%。由于苯环对碳链的稳定作用,胶粉中合成橡胶比天然橡胶的降解程度小。炭黑颗粒与橡胶链之间存在物理化学结合作用,当胶粉降解量达到40%以上时,部分炭黑颗粒及无机物才会解离,释放到沥青中。相同条件下,搅拌方式比剪切方式更能加快沥青中轻质组分的扩散,而剪切方式更能加快胶粉网络的降解。根据实验结果,推测了胶粉与沥青相互作用的模型,其中胶粉的交联网络变化分为三个阶段。前期阶段,胶粉表面疏松结构发生降解,其交联质量迅速减小,交联密度小幅下降;中期阶段,胶粉内部C-S键、S-S键发生断裂,交联密度迅速下降,而交联质量变化较小;后期阶段,胶粉的交联密度达到平衡,橡胶的C-C键发生断裂,胶粉交联质量下降,体积变小。胶粉降解生成的沥青质、胶质等大分子会通过中间组分芳香分,降解生成饱和分,甚至分子量更小的物质。
【图文】：

中国石油大学（华东）硕士学位论文步骤：取适量 Al2O3倒入瓷蒸发皿中，然后放入 500℃的马弗炉中焙 Al2O3中的水分。焙烧结束以后，待温度降至 100℃左右，取出倒入，盖紧塞子。冷却至室温后，称量 Al2O3质量。然后向细口瓶中分多次加 1%的蒸馏水，盖紧塞子，，剧烈摇动，以使水分在 Al2O3中均匀分散燥处 24h 后备用。组分含量的测定苯抽提后的改性沥青进行蒸馏，除去甲苯溶剂，然后按标准进行四组分图见图 2-1。

图 3-9 包裹 3h 样品抽提后的滤纸Fig. 3-9 Filter paper enwrapping 3h samples after extraction SEM 分析性沥青分离出来的残余胶粉颗粒放在空气之中一段时连在一起，见图 3-10。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U414

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 董诚春;胶粉改性沥青的生产及其在公路建设中的应用[J];公路交通技术;2003年03期

2 董诚春;胶粉改性沥青的生产及其在公路建设中的应用[J];特种橡胶制品;2003年03期

3 董诚春;胶粉改性沥青的生产及其在公路建设中的应用[J];橡塑资源利用;2003年02期

4 鲁文平;;胶粉改性沥青打造循环经济新亮点[J];天津建设科技;2007年04期

5 马爱群;肖鹏;;废胶粉改性沥青的离析机理研究[J];交通标准化;2008年13期

6 马爱群;肖鹏;;废胶粉改性沥青的离析机理研究[J];交通标准化;2008年14期

7 董诚春;;胶粉改性沥青修建公路[J];橡塑资源利用;2008年03期

8 李金亮;王仕峰;张勇;张隐西;;力化学等密度法制备高温贮存稳定的胶粉改性沥青[J];中外公路;2011年03期

9 丁湛;栗培龙;;胶粉改性沥青黏度影响因素及微观特性研究[J];新型建筑材料;2011年07期

10 刘仲皓;;胶粉改性沥青的性能研究[J];北方交通;2012年01期

相关会议论文 前6条

1 尚丽娜;李金亮;王仕峰;傅轶;;回收交联聚乙烯裂解蜡对胶粉改性沥青降粘作用研究[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（下册）[C];2010年

2 孔宪明;刘国祥;;废胶粉在沥青行业的应用[A];房建材料与绿色建筑[C];2009年

3 王岚;邢永明;赵久敏;郭莹莹;;胶粉改性沥青桥面防水层界面抗剪性能试验研究[A];第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2007年

4 刘军;江炜;;不同掺量胶粉改性沥青室内试验性能研究[A];构建生态人文交通 促进经济跨越发展——第十九届海峡两岸都市交通学术研讨会论文选编[C];2011年

5 张永明;余强;汪东升;;废轮胎胶粉改性沥青加铺应力吸收层技术的研究与应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C];2007年

6 孔宪明;张小英;;废胶粉改性沥青的柔度与粘度[A];全国第七次防水材料技术交流大会论文集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 杨保众;废胎胶粉改性沥青应用空间广阔[N];中国交通报;2005年

2 本报记者 刘宝亮;用胶粉改性沥青缓解“油荒”[N];中国经济导报;2006年

3 特约新闻 王俞德;胶粉改性沥青产业化项目启动[N];中国化工报;2010年

4 余晓艳;胶粉改性沥青 铺就绿色环保之 “路”[N];中国高新技术产业导报;2006年

5 记者 赵凯;废轮胎胶粉改性沥青 产业化项目奠基[N];自贡日报;2010年

6 记者 张彤薇;天津科技“小巨人”获世行资金支持[N];中国技术市场报;2011年

7 本报记者　 文雯 郭薇 实习生 杨帆;多方力推胶粉改性沥青上路[N];中国环境报;2006年

8 苏晓梅;改性沥青：废轮胎中走出的“绿色材料”[N];天津日报;2005年

9 王茜春;废旧轮胎变成沥青[N];天津日报;2004年

10 驻天津记者 郭关朝;废旧轮胎成为铺路好材料[N];中国建材报;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 丁新旗;胶粉改性沥青制备技术及其计算机仿真分析研究[D];长安大学;2011年

2 王萌;低成本高稳定性废胶粉改性沥青技术研究[D];北京化工大学;2015年

3 韩吉伟;盐冻循环条件下沥青微观结构及流变学性能研究[D];内蒙古工业大学;2016年

4 王强;胶粉改性沥青老化过程中的结构与性能演化[D];上海应用技术学院;2016年

5 周帅;废轮胎胶粉改性沥青作用机理的研究[D];中国石油大学(华东);2015年

6 张文武;废胎胶粉改性沥青机理研究[D];重庆交通大学;2009年

7 肖敏敏;废胶粉改性沥青性能及机理研究[D];南京航空航天大学;2005年

8 马爱群;微波辐射活化废胶粉改性沥青性能及共混机理研究[D];扬州大学;2006年

9 毛远;微波胶粉改性沥青的研究[D];华东理工大学;2013年

10 潘礼清;胶粉改性沥青高温流变性能研究[D];内蒙古工业大学;2013年

本文编号：2519355