石墨烯对橡胶复合改性沥青抗老化性能的影响

发布时间：2021-10-19 11:52

　　针对石墨烯-橡胶复合改性沥青、SBS改性沥青和橡胶-SBS复合改性沥青进行薄膜烘箱试验（TFOT）和不同时间（20、40、60h）条件下的压力老化容器（PAV）试验,并借助动态剪切流变仪（DSR）的频率扫描试验和傅里叶红外光谱（FTIR）试验,研究了石墨烯对橡胶复合改性沥青抗裂性能和抗老化性能的影响.结果表明:石墨烯有效降低了石墨烯-橡胶复合改性沥青归一化羰基指数（NCI）和归一化亚砜基指数（NSI）的增长速率,提高了其抗热氧老化性能;石墨烯使得石墨烯-橡胶复合改性沥青的相位角（δ）在低频段的增幅降低,长期老化后低频段黏性降低、弹性增加;石墨烯降低了橡胶复合改性沥青20～40h PAV老化过程中Glover-Rowe（G-R）常数的增长速率,有效提高了沥青的中温抗裂性能. 

【文章来源】：建筑材料学报. 2020,23(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

黑色空间图

由图3可见:(1)3种改性沥青老化前的δ主曲线均在中频区呈现1个“平台”,在低频区下降迅速,高频区下降变缓.δ主曲线上的平台是聚苯乙烯块物理交联所形成的聚合物弹性网络的标志,也是改性剂对SBS改性沥青力学性能的主要贡献[8,15].加入橡胶粉后,RS的δ在低频区和高频区的下降速度均比SBS改性沥青迅速,说明橡胶粉提高了橡胶-SBS复合改性沥青的弹性响应.(2)随着老化时间的增加,SBS改性沥青在低频区的δ增大,黏性增强;高频区δ减小,弹性增强,老化后SBS改性沥青的“软化”归因于SBS共聚物的降解.(3)橡胶-SBS复合改性沥青和石墨烯-橡胶复合改性沥青的δ主曲线在中频段仍存在“平台”,但没有SBS改性沥青明显,这是由于SBS共聚物在基层沥青轻组分中未有效膨胀,加上胶粉没有形成很强的物理交联结构.(4)随着老化时间的延长,石墨烯-橡胶复合改性沥青的δ在低频段的变化幅度降低,导致黏性增幅较低,这是由于石墨烯“阻断”了氧气,使得其对热氧作用的老化有所减缓.图3 3种改性沥青相位角的15℃主曲线

3种改性沥青相位角的15℃主曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯橡胶复合改性沥青流变性能及微观性能[J]. 孟勇军,郭贺源,徐锐光,张瑞杰,马存祥.  建筑材料学报. 2020(05)
[2]抗剥落剂对沥青老化性能影响研究[J]. 申爱琴,王建文,郭寅川,周笑寒,周天宇.  公路. 2019(08)
[3]等离子体改性废橡胶胶粉及其与PVC共混复合材料的研究[J]. 李岩,张勇,张隐西.  高分子材料科学与工程. 2005(03)

博士论文
[1]GO及LDHs改性沥青及其混合料耐老化性能研究[D]. 赵之杰.武汉理工大学 2017

硕士论文
[1]基于SBS改性沥青的高性能再生剂研发[D]. 曹青霞.重庆交通大学 2014
[2]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：3444817