蒙脱土丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备及性能研究

发布时间：2017-08-04 12:22

  本文关键词：蒙脱土丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备及性能研究

  更多相关文章： 乳化沥青 改性沥青 蒙脱土 丁苯橡胶 抗老化性能

【摘要】：随着国家公路网络建设日益发达和健全,公路系统将由大规模建设阶段进入公路养护阶段。目前基于乳化沥青稀浆封层技术修复的路面被认为是公路养护技术中最经济、有效的方法之一。现代工程对乳化沥青的使用性能有了更高的需求,新型改性乳化沥青材料的研究成为了热点。本文通过选用蒙脱土丁苯橡胶复合材料,研究制备了MMT/SBR复合改性沥青和MMT/SBR复合改性乳化沥青。利用针入度仪、软化点仪、延度仪、布氏旋转黏度仪对改性沥青和乳化沥青进行了性能表征分析,并对制备的沥青乳液进行了微观结构分析。结果表明：在高速剪切机转速为3000r/min时将蒙脱土丁苯橡胶复合材料加入到基质沥青中保持温度为150℃剪切2h,制得MMT/SBR复合改性沥青。采用复配乳化剂(m(OP-10):m(SDBS)=1:2)配制温度为70℃的皂液,加入到150℃的改性沥青中,开启高速剪切机调节剪切速度到7500r/min,剪切3mmin,静置消泡后得到MMT/SBR复合改性乳化沥青。制备的改性乳化沥青颗粒大小主要分布在1-7μm之间,MMT以剥离结构存在于改性乳化沥青中,使改性乳化沥青具有非常好的储存稳定性和抗老化性能。当改性剂掺量达到3phr时,MMT对改性乳化沥青的抗老化性能具有最高的效率值。MMT/SBR与SBS.SBR改性剂均能够改善沥青的高温使用性能和低温抗开裂性能,而MMT/SBR比单一改性剂SBR和SBS更好的改善了沥青的低温使用性能,极大的改善了沥青的低温延度,更适合在严寒地区推广应用。
【关键词】：乳化沥青 改性沥青 蒙脱土 丁苯橡胶 抗老化性能
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-31
• 1.1 前言13-14
• 1.2 乳化沥青的国内外研究现状14-15
• 1.3 乳化沥青简介及分类15-16
• 1.3.1 乳化沥青的形成15
• 1.3.2 乳化沥青的分类15
• 1.3.3 乳化沥青的应用及优点15-16
• 1.4 乳化沥青的制备工艺条件16-18
• 1.4.1 乳化沥青的制备方法16-17
• 1.4.2 乳化沥青的工艺条件17
• 1.4.3 改性乳化沥青的制备17-18
• 1.5 乳化沥青的乳化机理与破乳机理18-20
• 1.5.1 乳化机理18-19
• 1.5.2 破乳机理19-20
• 1.6 乳化剂的简介20-24
• 1.6.1 阴离子型乳化剂21
• 1.6.2 阳离子型乳化剂21-23
• 1.6.3 两性离子型乳化剂23
• 1.6.4 非离子型乳化剂23
• 1.6.5 复配乳化剂23-24
• 1.7 改性乳化沥青24-29
• 1.7.1 常用的沥青改性剂25-26
• 1.7.2 改性乳化沥青的研究现状26
• 1.7.3 蒙脱土的简介26-27
• 1.7.4 蒙脱土改性沥青的研究进展27-28
• 1.7.5 蒙脱土/聚合物复合改性沥青及其乳化沥青的研究进展28-29
• 1.8 本课题研究意义及主要研究内容29-31
• 第二章 实验部分31-37
• 2.1 主要原材料及仪器设备31-32
• 2.1.1 主要原材料31
• 2.1.2 主要仪器设备31-32
• 2.2 实验主要加工工艺32-33
• 2.2.1 蒙脱土丁苯橡胶复合改性沥青的制备工艺32
• 2.2.2 蒙脱土丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备工艺32-33
• 2.3 性能测试33-37
• 2.3.1 筛上剩余量试验33
• 2.3.2 恩格拉黏度试验33
• 2.3.3 储存稳定性试验33
• 2.3.4 聚沉体积试验33-34
• 2.3.5 蒸发残留物含量试验34
• 2.3.6 旋转薄膜加热老化试验(RTFOT)34
• 2.3.7 路用性能测试34-35
• 2.3.8 粒度测量试验35
• 2.3.9 改性沥青及其乳化沥青荧光显微镜试验35-36
• 2.3.10 改性沥青的傅里叶红外光谱(FTIR)试验36
• 2.3.11 改性乳化沥青的X射线衍射分析(XRD)试验36-37
• 第三章 结果与讨论37-59
• 3.1 蒙脱土丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备37-47
• 3.1.1 原材料的选择37-42
• 3.1.2 乳化设备参数与工艺42-47
• 3.1.3 本节小结47
• 3.2 蒙脱土丁苯橡胶复合改性乳化沥青的性能47-55
• 3.2.1 MMT/SBR复合改性乳化沥青的性能48
• 3.2.2 MMT/SBR改性沥青与MMT/SBR改性乳化沥青性能比较48-50
• 3.2.3 MMT在复合改性乳化沥青中的作用探究50-52
• 3.2.4 MMT/SBR复合改性乳化沥青的微观表征52-54
• 3.2.5 本节小结54-55
• 3.3 MMT/SBR复合改性乳化沥青的抗老化性能的研究55-57
• 3.3.1 四种乳化沥青抗老化性能的探究55-56
• 3.3.2 黏土胶掺量对复合改性乳化沥青抗老化性能的影响56-57
• 3.3.3 本节小结57
• 3.4 MMT/SBR乳化沥青与SBS和SBR乳化沥青的性能比较57-59
• 第四章 结论59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-67
• 研究成果及发表的学术论文67-69
• 作者及导师简介69-71
• 附件71-73

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