三模环氧沥青的制备与性能表征

发布时间：2020-03-18 23:54

【摘要】：随着经济的发展和社会的进步,传统的沥青混凝土道路已经难以满足现代交通的要求,环氧沥青的出现极大地缓解了这个问题,因此,环氧沥青被认为是下一代长寿命道路的首选材料。本文以“多模网络”理论作为指导,在原有双模环氧沥青(Bi-modal EACs)的基础上,制备出了三模环氧沥青(Tri-modal EACs),通过拉伸测试和热流变测试研究了三模环氧沥青的应力-应变关系、极长链(SBS-g-MAH)含量与断裂伸长率和拉伸强度的关系,以及三模环氧沥青的线性黏弹性区间、SBS-g-MAH含量与储能模量和损耗因子的关系,然后通过时温等效建立了三模环氧沥青的主曲线。主要的研究成果如下:(1)在“多模网络”理论指导下,结合双模环氧沥青的形成过程,设计和制备了三模环氧沥青。(2)拉伸结果表明,样品T-1.5%为拥有比双模环氧沥青更坚固网络结构的三模环氧沥青。通过拉伸试验进一步分析了SBS-g-MAH的含量与环氧沥青性能之间的关系,初步推测SBS-g-MAH在三模环氧沥青中的存在方式及作用如下:SBS-g-MAH通过化学反应生成的弱交联网络和自身形成的物理缠结网络能够增强三模环氧沥青的性能,但SBS-g-MAH化学活性较低,过多的SBS-g-MAH会使三模环氧沥青交联密度下降,导致性能降低。根据以上推测,本文给出了修正后的三模环氧沥青的网络结构图。(3)通过应变扫描得到了双模环氧沥青和三模环氧沥青的线性黏弹区间,结果表明在研究的温度范围内,双模环氧沥青和三模环氧沥青有着几乎相同的线性黏弹区间。(4)通过温度扫描得到了储能模量、损耗因子与SBS-g-MAH含量的关系,发现随着SBS-g-MAH含量的增加,三模环氧沥青的交联密度逐渐降低,并且SBS-g-MAH的加入能够形成物理缠结网络。这些温度扫描结果也验证了此前修正后的三模环氧沥青网络结构图的合理性。此外,温度扫描还得到了关于环氧沥青车辙因子的相关信息。与拉伸结果相对应的是,T-1.5%在温度扫描中也有着最优表现,这源于其比双模环氧沥青更坚固的网络结构。(5)通过频率扫描得到了不同温度下的模量随应变变化的曲线,根据Cole-Cole图得知在-20℃~80℃之间,T-1.5%为热流变简单材料,最后根据时温等效原理叠加得到主曲线,并对位移因子和主曲线进行了拟合。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U414

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本文编号：2589364