光稳定剂改性沥青抗紫外老化性能研究

发布时间：2020-03-27 10:13

【摘要】：我国今后一定时期内公路路网布局的重点将会向西部及低纬度等强紫外线辐射地区转移。沥青路面因其良好的路用性能得以广泛利用,但沥青容易在紫外线的辐射下老化,致使沥青路面出现病害。故开展沥青的抗紫外光老化性能研究,对提高沥青路面耐久性具有重要意义。本文选取苯并三唑类紫外吸收剂UV928和UV234、受阻胺类自由基捕获剂LS111和UV4050、光屏蔽剂LDHs制备改性沥青,将TFOT老化后的沥青试样在紫外环境箱中加速模拟紫外光老化。通过流变性能试验对比分析不同掺量下5种光稳定剂改性沥青光老化前后的流变性能。试验结果表明,紫外光老化后沥青黏度及复数模量增大,相位角变小,流变性能变差;基于蠕变速率老化指数、劲度模量老化指数两个指标并结合复数模量老化指数、黏度老化指数以及光老化前后相位角的变化,优选出UV928、UV4050和LDHs三种抗光老化性能较为良好的光稳定剂,并确定其最佳掺量分别为:0.5%、0.5%、3%。再基于三大类光稳定剂的作用机理,将优选出的3种光稳定剂进行复配,以发挥相互间的协同作用。通过布氏黏度、弯曲蠕变、DSR温度扫描和DSR中温疲劳试验,对比分析了9种复合改性沥青光老化前后流变性能的变化特征。试验结果表明,与基质沥青相比,光老化前后复合改性沥青的劲度模量、车辙因子、黏度增量有所降低。结合上述五种指标采用回归评分法分析得出最佳组分配比为UV928:UV4050:LDHs=0.5:0.7:4。最后,对最佳配方的复合光稳定剂改性沥青的抗光老化性能进行综合评价。通过流变学手段及FTIR试验和肯塔堡飞散试验测定其在不同紫外光照时间下性能与官能团变化特征,从性能与微观结构的角度验证其抗光老化性能。研究发现,与基质沥青相比,复合光稳定剂改性沥青具有更为优异的抗紫外光老化性能。
【图文】：

图１．１技术路线图逡逑

ＲＯＯ＿邋（ＲＯ、ＨＯ．等）＋ＡＨ邋（抗氧剂）逦ＲＯＯＨ＋Ａ逡逑图２．３自由基反应历程逦？逡逑本文采用自制的紫外环境箱在室内模拟加速沥青紫外老化试验，环境箱外部结构尺逡逑寸为：７０ｃｍｘ７０ｃｍｘｌ７０ｃｍ，如图２．４ａ）所示；内反应室尺寸为５０ｃｍｘ５０ｃｍｘｌｌ５ｃｍ，光源逡逑槽尺寸为５０ｃｍｘｌ８ｃｍｘｌ６ｃｍ。光照系统选用ＵＶ－ＬＥＤ光源，由两部分组成：控制器和照逡逑射头。控制器可以显示总照射时间，，调节输出功率，实现ＵＶ－ＬＥＤ可编程恒流和温度监逡逑测，如图２．４ｂ）所示。光源的辐照强度能在０？１００％范围内按键调节。照射头采用铝质逡逑外壳，尺寸为３８３ｍｍｘｌ４５ｍｍ，耐光腐蚀性很好，使用过程中开关频繁、持续使用时间逡逑长等问题对光源的使用寿命影响较小，照射头通过石英玻璃聚光，共设有４排光珠，每逡逑排１０颗
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414

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