改性抗老化沥青制备与性能研究
发布时间：2021-07-09 08:00
沥青路面性能优良,但是热氧老化会导致沥青性能下降,是沥青路面使用寿命缩短的主要原因之一。长期以来,国内外学者对提高沥青抗老化性能的研究和探讨从未终止过。在沥青中添加外加剂来提高沥青抗老化性能是目前最常用的方法,因此添加可抑制热、氧老化反应过程的抗老化剂来提高沥青的抗老化性受到越来越多的关注。本文选用抗老化剂中的受阻氨酚类抗氧剂Irganox 1010与亚磷酸酯类抗氧剂Irgafos 168对沥青进行改性,研究了抗氧剂对70#沥青和SBR沥青的物理性能以及老化性能影响。采用傅立叶红外光谱（FTIR）与原子力显微镜（AFM）对短期热氧老化（RTFOT）前后沥青官能团结构、沥青表面微观形貌进行表征分析,探讨了改性沥青与未改性沥青的抗老化机理。主要结论如下:1、研究确定了抗氧剂对沥青三大指标、黏度以及黏流活化能的影响规律。结果表明:改性抗老化沥青针入度、延度、软化点随Irganox 1010掺量增加而下降。随Irgafos 168掺量增加,改性抗老化沥青针入度升高,软化点降低,延度增加。添加抗氧剂后改性抗老化沥青黏度下降,黏流活化能随Irganox 1010掺量先下降后增加;随Irgafos ...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沥青典型硬化反应Fig.1-1Typicalhardeningresponseforasphaltbinder
河北工程大学硕士学位论文6受阻酚类抗氧剂的苯环上羟基旁存在取代基，结构式如图1-2。受阻酚类抗氧剂通过提供质子，与含氧自由基团结合后使其失去活性；与质子产生酚氧自由基后形成共轭体系以及再捕捉自由基阻止氧化链反应；与过氧化物的反应形成二聚物，二聚物再与过氧化物反应使其失活等方式，阻止氧化链反应，减缓氧化反应，得到稳定的化合物。受阻酚类抗氧剂可以捕获多个自由基，效果较好，常在材料抗氧化方面应用[31]。图1-2受阻酚类抗氧剂结构示意图Fig.1-2Structureschematicofthehinderedphenolicantioxidant注：R1、R2、R3为供电子基团或吸电子基团受阻酚类抗氧剂主要分为单酚类、双酚类以及多酚类。本文采用的Irganox1010为受阻酚类抗氧剂中的双酚类，其具有挥发孝耐抽提、无毒、热稳定性高、熔融温度与沥青相近等优异特点。抗氧化剂1010具有优异的抗氧化、减缓氧化过程的效果，延长材料的寿命，在高分子材料得以广泛的应用。Feng等人研究了两种抗紫外光剂（UV531、UV326）以及两种抗氧剂（抗氧化剂1010、抗氧化剂168）及其组合对沥青的物理性能和抗老化性能的影响，通过光稳定剂与抗氧剂复合改性可以同时改善沥青的热氧老化和光氧老化，具有更优异的抗老化性能，抗氧化剂1010可以提高沥青粘结剂的耐热氧化老化性能，在适当的掺量下还可以提高粘结剂的抗紫外老化性能，但未对沥青抗氧化老化前后的化学反应机理进行深入探讨[32]。吴伟飞等人通过研究层状双金属氧化物（Mg-Al）与受阻氨酚类抗氧剂（Irganox1010）及其组合对沥青物理、流变性能影响及老化性能影响，其研究表明Irganox1010在抗热氧老化方面具有较好的作用，在较小掺量下对抗紫外老化有一定效果。在Mg-Al与抗氧化剂1010共同作用下，可以使沥青的抗紫外与抗氧化
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]温拌剂对沥青感温性的影响分析[J]. 王枫成,朱建平. 新型建筑材料. 2019(07)
[2]基于原子力显微镜（AFM）的基质沥青老化前后形态变化及微观性能研究[J]. 关泊,陈俊,郝培文. 应用化工. 2017(12)
[3]基于AFM的沥青微观结构及微观力学性能研究综述[J]. 刘燕,沈菊男. 石油沥青. 2017(05)
[4]基于Arrhenius方程的老化沥青流变特性[J]. 栗培龙,马莉霞,冯振刚,李新军. 长安大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]基于组分挥发与基团变化的沥青老化机制研究[J]. 万淼,吴少鹏,王子鹏,孙倩,肖月. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2017(04)
[6]纳米尺度沥青微观结构特征演化分析[J]. 王明,刘黎萍,罗东. 中国公路学报. 2017(01)
[7]聚合物改性浇筑式沥青的抗氧化研究[J]. 张毅,李璐,代李锋,盛兴跃. 公路. 2016(12)
[8]基于AFM的沥青微观结构研究进展[J]. 孙国强,庞琦,孙大权. 石油沥青. 2016(04)
[9]红外光谱法在沥青结构行为表征中的应用研究现状[J]. 张雅琴. 北方交通. 2016(04)
[10]老化沥青纳米尺度微观特性及其官能团性能[J]. 刘奔,沈菊男,石鹏程. 公路交通科技. 2016(02)
博士论文
[1]沥青老化前后多尺度行为特性研究[D]. 杨震.华南理工大学 2018
[2]沥青混合料内部应力分布及其对粘弹性能的影响研究[D]. 郭庆林.吉林大学 2013
[3]沥青老化机理及再生技术研究[D]. 耿九光.长安大学 2009
硕士论文
[1]基于AFM的SBS改性沥青老化前后微观特性研究[D]. 李冀.内蒙古工业大学 2019
[2]亚磷酸酯类抗氧剂的合成及应用[D]. 张杰.山东科技大学 2017
[3]层状双金属氢氧化物/受阻酚抗氧剂改性沥青的制备与性能研究[D]. 吴伟飞.武汉理工大学 2016
[4]基于红外光谱的沥青结构表征研究[D]. 张葆琳.武汉理工大学 2014
[5]道路沥青老化行为与机理研究[D]. 栗培龙.长安大学 2007
本文编号：3273357
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沥青典型硬化反应Fig.1-1Typicalhardeningresponseforasphaltbinder
河北工程大学硕士学位论文6受阻酚类抗氧剂的苯环上羟基旁存在取代基，结构式如图1-2。受阻酚类抗氧剂通过提供质子，与含氧自由基团结合后使其失去活性；与质子产生酚氧自由基后形成共轭体系以及再捕捉自由基阻止氧化链反应；与过氧化物的反应形成二聚物，二聚物再与过氧化物反应使其失活等方式，阻止氧化链反应，减缓氧化反应，得到稳定的化合物。受阻酚类抗氧剂可以捕获多个自由基，效果较好，常在材料抗氧化方面应用[31]。图1-2受阻酚类抗氧剂结构示意图Fig.1-2Structureschematicofthehinderedphenolicantioxidant注：R1、R2、R3为供电子基团或吸电子基团受阻酚类抗氧剂主要分为单酚类、双酚类以及多酚类。本文采用的Irganox1010为受阻酚类抗氧剂中的双酚类，其具有挥发孝耐抽提、无毒、热稳定性高、熔融温度与沥青相近等优异特点。抗氧化剂1010具有优异的抗氧化、减缓氧化过程的效果，延长材料的寿命，在高分子材料得以广泛的应用。Feng等人研究了两种抗紫外光剂（UV531、UV326）以及两种抗氧剂（抗氧化剂1010、抗氧化剂168）及其组合对沥青的物理性能和抗老化性能的影响，通过光稳定剂与抗氧剂复合改性可以同时改善沥青的热氧老化和光氧老化，具有更优异的抗老化性能，抗氧化剂1010可以提高沥青粘结剂的耐热氧化老化性能，在适当的掺量下还可以提高粘结剂的抗紫外老化性能，但未对沥青抗氧化老化前后的化学反应机理进行深入探讨[32]。吴伟飞等人通过研究层状双金属氧化物（Mg-Al）与受阻氨酚类抗氧剂（Irganox1010）及其组合对沥青物理、流变性能影响及老化性能影响，其研究表明Irganox1010在抗热氧老化方面具有较好的作用，在较小掺量下对抗紫外老化有一定效果。在Mg-Al与抗氧化剂1010共同作用下，可以使沥青的抗紫外与抗氧化
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]温拌剂对沥青感温性的影响分析[J]. 王枫成,朱建平. 新型建筑材料. 2019(07)
[2]基于原子力显微镜（AFM）的基质沥青老化前后形态变化及微观性能研究[J]. 关泊,陈俊,郝培文. 应用化工. 2017(12)
[3]基于AFM的沥青微观结构及微观力学性能研究综述[J]. 刘燕,沈菊男. 石油沥青. 2017(05)
[4]基于Arrhenius方程的老化沥青流变特性[J]. 栗培龙,马莉霞,冯振刚,李新军. 长安大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]基于组分挥发与基团变化的沥青老化机制研究[J]. 万淼,吴少鹏,王子鹏,孙倩,肖月. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2017(04)
[6]纳米尺度沥青微观结构特征演化分析[J]. 王明,刘黎萍,罗东. 中国公路学报. 2017(01)
[7]聚合物改性浇筑式沥青的抗氧化研究[J]. 张毅,李璐,代李锋,盛兴跃. 公路. 2016(12)
[8]基于AFM的沥青微观结构研究进展[J]. 孙国强,庞琦,孙大权. 石油沥青. 2016(04)
[9]红外光谱法在沥青结构行为表征中的应用研究现状[J]. 张雅琴. 北方交通. 2016(04)
[10]老化沥青纳米尺度微观特性及其官能团性能[J]. 刘奔,沈菊男,石鹏程. 公路交通科技. 2016(02)
博士论文
[1]沥青老化前后多尺度行为特性研究[D]. 杨震.华南理工大学 2018
[2]沥青混合料内部应力分布及其对粘弹性能的影响研究[D]. 郭庆林.吉林大学 2013
[3]沥青老化机理及再生技术研究[D]. 耿九光.长安大学 2009
硕士论文
[1]基于AFM的SBS改性沥青老化前后微观特性研究[D]. 李冀.内蒙古工业大学 2019
[2]亚磷酸酯类抗氧剂的合成及应用[D]. 张杰.山东科技大学 2017
[3]层状双金属氢氧化物/受阻酚抗氧剂改性沥青的制备与性能研究[D]. 吴伟飞.武汉理工大学 2016
[4]基于红外光谱的沥青结构表征研究[D]. 张葆琳.武汉理工大学 2014
[5]道路沥青老化行为与机理研究[D]. 栗培龙.长安大学 2007
本文编号：3273357
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