基于动态力学分析的聚乙烯对高模量沥青性能的影响

发布时间：2021-03-22 17:55

　　采用脱油沥青（DOA）和添加PE改性的方法制备劲度模量高、抗车辙能力强的高模量沥青,并利用动态力学分析方法对不同结构和质量分数的聚乙烯（PE）制备的高模量沥青在动态剪切流变仪（DSR）上分别进行温度扫描实验;利用荧光显微形态方法和红外光谱仪分析PE结构对高模量沥青动态力学性能的影响及PE改性高模量沥青机制。结果表明:LDPE、HDPE和UHM-WPE对高模量沥青G^*、G、G″和G^*/sin δ随温度的变化影响显著,不同结构PE对沥青抗车辙性能的改善效果依次为HDPE-5502>HDPE-5621D>UHM-WPE>LDPE;PE质量分数越高,对改性沥青的G^*、G′、G″和G^*/sin δ的改善效果越明显;PE制备高模量沥青的红外光谱图中的特征吸收峰为基质沥青和PE红外光谱图中特征吸收峰的加和,PE对沥青的改性作用主要通过发生物理共混作用产生的。 

【文章来源】：中国石油大学学报(自然科学版). 2020,44(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

PE种类对高模量沥青常规性能的影响

从图2看出,不同结构的PE加入到沥青中的形态结构有明显的差别。UHM-WPE与沥青在体系中存在明显的两相、存在状态不稳定;HDPE与沥青的融合性较好,所形成的网状结构将沥青包裹在体系之中,使体系较稳定,因此HDPE可以有效地改善沥青的高低温性能;LDPE在沥青中分散程度较均匀,以细小颗粒存在,但由于分子链段较小,无法形成网状结构,其改性效果较差[8]。2.1.2 PE质量分数的影响

选取改性效果较好的HDPE-5621D研究PE质量分数对高模量沥青性能的影响,结果见图3和4。由图3可知,随PE质量分数的增加,高模量沥青的延度和针入度逐渐减小,软化点呈现出逐渐上升的趋势。这是因为随着高模量沥青中PE质量分数的增加,单位体积内沥青相减少而PE的分散相增加。在PE充分溶胀的情况下,质点间的相互接触影响作用越来越大,经过各种机械外力和内部因素作用下形成两个连续相导致沥青性能发生变化。当PE质量分数由5%升至6%时,软化点升高幅度突然增大,说明已达到高模量沥青的临界PE质量分数,当实际质量分数大于或等于该临界值时,出现PE聚结或胶团,软化点大幅增加。从图4看出,当PE含量较低时,PE形成微小的颗粒存在于沥青体系之中,随着PE质量分数的增大,PE颗粒分子间距变小,逐渐形成一定的网状结构,当PE质量分数继续增大时,PE颗粒逐渐聚集在一起形成聚集体,从而导致与沥青相容性变差。

【参考文献】：
期刊论文
[1]PE分子结构对改性沥青黏弹性能及微观结构的影响[J]. 梁明,蒋福山,范维玉,辛雪,李军,王琼,罗辉,南国枝.  中国石油大学学报(自然科学版). 2016(06)



本文编号：3094224