阻燃环氧沥青的制备与性能研究

发布时间：2018-11-28 11:04

【摘要】：近来,温拌阻燃技术在我国隧道中的应用越来越多。环氧沥青(EA)作为隧道铺装材料,由于环氧树脂和沥青均为可燃聚合物,因此对材料进行阻燃研究显得尤为重要。出于环保需求,本论文探究了无卤氢氧化铝(ATH)与硼酸锌(ZB)协效阻燃剂和环保型溴化环氧树脂(BER)与三氧化二锑(AO)协效阻燃剂对冷拌型环氧沥青结合料(CEAB)和温拌型环氧沥青结合料(WEAB)的阻燃性能研究。首先,本论文使用ATH和ZB作为无卤协效阻燃剂来提高自主研发的冷拌型环氧沥青结合料的阻燃性能。利用极限氧指数测试仪(LOI)、布氏旋转粘度计、热失重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、万能材料试验机和扫描电子显微镜研究了阻燃冷拌型环氧沥青结合料的燃烧性能、粘度、热稳定性、玻璃化转变温度(Tg)、力学性能和微观形貌。研究表明,ATH作为单一阻燃剂加入体系,即使添加量达到30 wt%,其阻燃性能也未能达到隧道用沥青阻燃的技术要求。ZB协效剂的加入却可以大大提高CEAB的阻燃性能。ATH/ZB阻燃剂的加入,可以有效地提高环氧沥青结合料的粘度、Tg和热稳定性,也使得CEAB的拉伸强度增大,而断裂伸长率则在不断降低,韧性和杨氏模量也相应地降低。微观形貌研究表明,阻燃剂在环氧沥青中是均匀分散的。综合以上结果表明,添加20 wt%ATH/ZB阻燃剂,冷拌型环氧沥青结合料具有最优异的阻燃和力学性能,完全满足冷拌型环氧沥青混合料铺装的技术要求,可以用于隧道阻燃路面的铺装。最后,本论文使用BER和AO作为环保型协效阻燃剂来研究其对自主研发的温拌型环氧沥青结合料性能的影响。采用极限氧指数仪研究了改性WEAB的阻燃性能,同时还利用RV、TGA、DSC、FTIR、万能材料试验机和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对阻燃剂改性的WEAB的粘时特性、热稳定性、Tg、固化行为、力学性能以及微观形貌进行了研究。研究表明,BER/AO协效阻燃剂显著提高了温拌环氧沥青结合料的阻燃性能和热稳定性,阻燃剂的加入会使得粘度略有降低,使可施工时间增加。协效阻燃剂的加入使WEAB的Tg略有提高。BER/AO的添加对环氧沥青结合料的力学性能影响不大。协效阻燃剂的加入并没有改变环氧沥青的相分离结构,但是使沥青分散相的粒径变小,分布变得更加不均匀。总之,8 wt%BER/AO阻燃剂阻燃WEAB就可以满足隧道用环氧沥青结合料容留时间和力学性能上技术的需求。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE626.86

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本文编号：2362650