高粘度改性沥青的制备与研究
发布时间：2020-08-21 03:43
【摘要】：排水性沥青路面因其孔隙率大、噪声低和摩擦系数大的特点,赋予了道路一定的排水、降噪功能,满足了人们对道路安全性和舒适性的要求,成为目前道路发展的重要方向。高粘度改性沥青以其优异的高温指标和粘附性能,成为制备排水沥青道路的关键粘结剂。本文以SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、添加剂和稳定剂作为原料,采用溶胀-高速剪切-发育的工艺路线制备了高粘度改性沥青,探究了添加组分对样品性能的影响。首先分析了芳烃油和废油的基本性质,比较了芳烃油和废油作为相容剂对SBS改性沥青的物理性能、老化性能、流变性能的影响,结果表明:添加废油能够明显提高SBS改性沥青的低温延展性,可以代替芳烃油作为SBS改性沥青的相容剂使用。其次,为了改善添加相容剂所造成的不利影响,采用4种不同类型的C9石油树脂作为改性剂,研究了树脂的软化点、C/H和分子量的高低对SBS改性沥青物理性能的影响,以及C9石油树脂的含量对高粘度沥青粘结剂的常规指标、流变性能的影响,并结合微观结构的观察和红外分析,提出了C9石油树脂的作用机理模型,结果表明:软化点越高、分子量分布越窄的C9石油树脂所制备的SBS改性沥青的高温性能和粘附性越好;C9石油树脂与沥青间存在优异的互溶能力,C9石油树脂首先溶解到基质沥青中,进而随着SBS的分散和溶胀进入到SBS中的PS段,增强了改性沥青中SBS的网络结构的强度,因而可以加快SBS在基质沥青内的溶胀和分散,提高SBS改性沥青的强度最后,研究了硫粉的含量及反应时间对高粘度改性沥青储存稳定性、物理性能以及微观结构的影响,结果表明:采用熔融共混的工艺条件,在SBS含量为8%,废油和C9石油树脂的含量均为4%,硫粉含量为0.2%、反应时间为30min的条件下,制备的高粘度改性沥青的软化点为91.0℃、粘韧性28.6 N·m、韧性18.4 N·m、135℃旋转粘度为2.7 Pa·s、离析软化点为2.1℃,能够达到高粘度改性沥青的质量性能要求。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE626.86
【图文】：
Ｃ９石油树脂（Ｃ９邋ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ邋ｒｅｓｉｎ，简称Ｃ９邋ＰＲ）是由焦油生产过程中所副产的乙稀逡逑基甲苯、ａ－甲基苯乙烯、氧茚等Ｃ９组分聚合而成的一种低聚物，其平均分子量在逡逑３００？５０００ｇ／ｍｏｌ之间，常温下是淡黄色的粒状固体，如图２．１所示。Ｃ９ＰＲ具有化学性质逡逑稳定、混溶性好等独特的化学特性，具有调节粘性和热稳定性好的优点，且与其他橡胶、逡逑树脂的相容性好，常作为改性组分和增粘剂被应用到轮胎、粘结剂等行业中。本文所采逡逑用的是浙江恒河生产的热聚Ｃ９邋ＰＲ。逡逑■逡逑图２．１邋Ｃ９石油树脂逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｃ９邋ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ邋ｒｅｓｉｎ逡逑２．１．５芳烃油和废油逡逑本文中所采用的芳烃油和废油均由市场采购。芳烃油因其富含芳香分，且能够加快逡逑ＳＢＳ的发育过程，常作为ＳｍＡ的相容剂，可以大幅度改善ＳＢＳ与沥青的互溶性以及储逡逑存稳定性。废油是废生物油经过简单的过滤，除去其内部的机械等杂质后剩余的油品。逡逑
．２两种油品与沥青的相容性逡逑从３．１节的分析结果可知，ＡＯ相容剂与基质沥青之间具有良好的相似性，而ＷＯ逡逑组成结构上与基质沥青之间存在一定的差异。因此，为了进一步研宄ＡＯ、ＷＯ与沥逡逑之间的相容程度，分别将不同含量的相容剂与基质沥青进行混合，比较其上、下软化逡逑的大小，以此探究ＡＯ和ＷＯ与沥青的相容性。其测定结果如图３．２所表示。从图中逡逑以观察到，ＡＯ和ＷＯ改性样品的上、下软化点均相等，表明虽然ＷＯ与基质沥青的逡逑构组成具有一定的差异性，但ＷＯ、ＡＯ与沥青之间均具有较好的互溶能力。逡逑此外，样品的软化点数值均随着油品含量的升高而降低，这表明ＷＯ和Ａ０均具有逡逑化基质沥青的作用，这是由于两种相容剂均属于低粘度组分，对基质沥青具有稀释作逡逑。逡逑６０邋逦邋６０邋逦逡逑？（ａ）逦W 邋ｔ0ｐ，＊ｃ逦（ｂ）逦■Ｔ0Ｐ／ｒ逡逑５0邋－逦＾Ｂｏｔｔｏｍ／Ｘ：邋５0邋＿逦ＭＢ0ｔｔｏｍ／＊Ｃ逡逑ｐ邋４０逦：邋：邋．逦＿逦ｐ邋４ｎ邋■逡逑ｉ邋？逦ｉ邋：逦—ｎ逦Ｉ逦ｍｍ逡逑＾逦．逦：邋ｊ逦＇邋：逦＾逦．逡逑？
在组成结构上与基质沥青之间存在一定的差异。因此，为了进一步研宄ＡＯ、ＷＯ与沥逡逑青之间的相容程度，分别将不同含量的相容剂与基质沥青进行混合，比较其上、下软化逡逑点的大小，以此探究ＡＯ和ＷＯ与沥青的相容性。其测定结果如图３．２所表示。从图中逡逑可以观察到，ＡＯ和ＷＯ改性样品的上、下软化点均相等，表明虽然ＷＯ与基质沥青的逡逑结构组成具有一定的差异性，但ＷＯ、ＡＯ与沥青之间均具有较好的互溶能力。逡逑此外，样品的软化点数值均随着油品含量的升高而降低，这表明ＷＯ和Ａ０均具有逡逑软化基质沥青的作用，这是由于两种相容剂均属于低粘度组分，对基质沥青具有稀释作逡逑用。逡逑６０邋逦邋６０邋逦逡逑？（ａ）逦W 邋ｔ0ｐ，＊ｃ逦（ｂ）逦■Ｔ0Ｐ／ｒ逡逑５0邋－逦＾Ｂｏｔｔｏｍ／Ｘ：邋５0邋＿逦ＭＢ0ｔｔｏｍ／＊Ｃ逡逑ｐ邋４０逦：邋：邋．逦＿逦ｐ邋４ｎ邋■逡逑ｉ邋？逦ｉ邋：逦—ｎ逦Ｉ逦ｍｍ逡逑＾逦．逦：邋ｊ逦＇邋：逦＾逦．逡逑？Ｅ逦－邋Ｉ逦５逡逑｜：0－逦ｉ逦１逡逑ｉ逦■逦．邋ｔ邋＇逡逑ｉ0邋－Ｋ挸■邋－逦？，／热ｙ．邋／＞ｐｋ逦ｍ逦珍邋Ｚ－＇。孩袭各pc邋／邋：o咤义希回澹贺澹义希皴澹咤危危ǎ慑澹咤危澹В冢濉觥觯В
本文编号：2798875
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE626.86
【图文】：
Ｃ９石油树脂（Ｃ９邋ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ邋ｒｅｓｉｎ，简称Ｃ９邋ＰＲ）是由焦油生产过程中所副产的乙稀逡逑基甲苯、ａ－甲基苯乙烯、氧茚等Ｃ９组分聚合而成的一种低聚物，其平均分子量在逡逑３００？５０００ｇ／ｍｏｌ之间，常温下是淡黄色的粒状固体，如图２．１所示。Ｃ９ＰＲ具有化学性质逡逑稳定、混溶性好等独特的化学特性，具有调节粘性和热稳定性好的优点，且与其他橡胶、逡逑树脂的相容性好，常作为改性组分和增粘剂被应用到轮胎、粘结剂等行业中。本文所采逡逑用的是浙江恒河生产的热聚Ｃ９邋ＰＲ。逡逑■逡逑图２．１邋Ｃ９石油树脂逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｃ９邋ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ邋ｒｅｓｉｎ逡逑２．１．５芳烃油和废油逡逑本文中所采用的芳烃油和废油均由市场采购。芳烃油因其富含芳香分，且能够加快逡逑ＳＢＳ的发育过程，常作为ＳｍＡ的相容剂，可以大幅度改善ＳＢＳ与沥青的互溶性以及储逡逑存稳定性。废油是废生物油经过简单的过滤，除去其内部的机械等杂质后剩余的油品。逡逑
．２两种油品与沥青的相容性逡逑从３．１节的分析结果可知，ＡＯ相容剂与基质沥青之间具有良好的相似性，而ＷＯ逡逑组成结构上与基质沥青之间存在一定的差异。因此，为了进一步研宄ＡＯ、ＷＯ与沥逡逑之间的相容程度，分别将不同含量的相容剂与基质沥青进行混合，比较其上、下软化逡逑的大小，以此探究ＡＯ和ＷＯ与沥青的相容性。其测定结果如图３．２所表示。从图中逡逑以观察到，ＡＯ和ＷＯ改性样品的上、下软化点均相等，表明虽然ＷＯ与基质沥青的逡逑构组成具有一定的差异性，但ＷＯ、ＡＯ与沥青之间均具有较好的互溶能力。逡逑此外，样品的软化点数值均随着油品含量的升高而降低，这表明ＷＯ和Ａ０均具有逡逑化基质沥青的作用，这是由于两种相容剂均属于低粘度组分，对基质沥青具有稀释作逡逑。逡逑６０邋逦邋６０邋逦逡逑？（ａ）逦W 邋ｔ0ｐ，＊ｃ逦（ｂ）逦■Ｔ0Ｐ／ｒ逡逑５0邋－逦＾Ｂｏｔｔｏｍ／Ｘ：邋５0邋＿逦ＭＢ0ｔｔｏｍ／＊Ｃ逡逑ｐ邋４０逦：邋：邋．逦＿逦ｐ邋４ｎ邋■逡逑ｉ邋？逦ｉ邋：逦—ｎ逦Ｉ逦ｍｍ逡逑＾逦．逦：邋ｊ逦＇邋：逦＾逦．逡逑？
在组成结构上与基质沥青之间存在一定的差异。因此，为了进一步研宄ＡＯ、ＷＯ与沥逡逑青之间的相容程度，分别将不同含量的相容剂与基质沥青进行混合，比较其上、下软化逡逑点的大小，以此探究ＡＯ和ＷＯ与沥青的相容性。其测定结果如图３．２所表示。从图中逡逑可以观察到，ＡＯ和ＷＯ改性样品的上、下软化点均相等，表明虽然ＷＯ与基质沥青的逡逑结构组成具有一定的差异性，但ＷＯ、ＡＯ与沥青之间均具有较好的互溶能力。逡逑此外，样品的软化点数值均随着油品含量的升高而降低，这表明ＷＯ和Ａ０均具有逡逑软化基质沥青的作用，这是由于两种相容剂均属于低粘度组分，对基质沥青具有稀释作逡逑用。逡逑６０邋逦邋６０邋逦逡逑？（ａ）逦W 邋ｔ0ｐ，＊ｃ逦（ｂ）逦■Ｔ0Ｐ／ｒ逡逑５0邋－逦＾Ｂｏｔｔｏｍ／Ｘ：邋５0邋＿逦ＭＢ0ｔｔｏｍ／＊Ｃ逡逑ｐ邋４０逦：邋：邋．逦＿逦ｐ邋４ｎ邋■逡逑ｉ邋？逦ｉ邋：逦—ｎ逦Ｉ逦ｍｍ逡逑＾逦．逦：邋ｊ逦＇邋：逦＾逦．逡逑？Ｅ逦－邋Ｉ逦５逡逑｜：0－逦ｉ逦１逡逑ｉ逦■逦．邋ｔ邋＇逡逑ｉ0邋－Ｋ挸■邋－逦？，／热ｙ．邋／＞ｐｋ逦ｍ逦珍邋Ｚ－＇。孩袭各pc邋／邋：o咤义希回澹贺澹义希皴澹咤危危ǎ慑澹咤危澹В冢濉觥觯В
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