柔韧性环氧沥青的制备技术研究

发布时间：2020-04-06 21:55

【摘要】：环氧沥青是一种特殊的聚合物改性沥青,它是由基质沥青、环氧树脂和固化剂等组分混合制备而成,由于在生产过程中发生固化反应,最终形成了热固性弹性体,从而从根本上改变了普通沥青的热塑性特点。环氧沥青具有强度高、抗变形能力强以及良好的层间黏结能力和温度稳定性等优点,被广泛用于大跨径钢桥面的铺装及抗车辙性能要求较高的特殊路面。我国南京长江二桥首次应用环氧沥青铺筑桥面并表现出很好的路用性能,此后环氧沥青便在国内大跨径桥面铺装中广泛应用。但由于环氧沥青固化后很脆很硬,特别是在低温条件下模量很大,用于大跨径钢桥面时很容易引起疲劳破坏,因此赋予环氧沥青一定的柔韧性具有重要意义。环氧沥青的性质与沥青与环氧树脂的相容性相关。由于基质沥青是一种弱极性或非极性物质,而环氧树脂的极性极强,两者的极性差别较大,根据相似相溶原理,环氧树脂与沥青的相容性较差。本文提出了用软化点差和黏度比的方法表征环氧树脂与沥青的热储存稳定性,以此评价环氧树脂与沥青的相容性。为了改善环氧树脂与沥青的相容性,本文分别考察接枝改性沥青和加入第三种组分的方法对提高环氧树脂与沥青的相容性的影响,结果表明两种方法均可以提高体系的相容性,通过荧光显微镜进行微观分析,进一步验证了此两种方法均提高了环氧树脂的分散均匀程度,且接枝改性沥青对提高体系相容性的效果优于加入第三种组分。本文从相容性角度分析考察了相容性对环氧沥青柔韧性能的影响,研究结果表明,提高环氧树脂与沥青体系的相容性对不同环氧树脂用量下环氧沥青柔性的影响是不同的,当环氧树脂用量(10wt%~30wt%)较小时,相容性问题对环氧沥青的柔性影响较小,提高体系的相容性并不能有效改善环氧沥青的柔性,但当环氧树脂用量(30wt%~50wt%)较大时,提高体系的相容性可以显著改善环氧沥青的柔性性能。而相容性问题对环氧沥青的韧性性能具有较大的影响,提高体系的相容性可以显著改善环氧沥青的韧性性能。为了进一步改善环氧沥青的柔韧性,发挥环氧沥青更加优良的路用性能,本文还考察了常用的聚合物废旧胶粉和SBR改性环氧沥青对环氧沥青柔韧性能的影响。研究结果表明,SBR改性环氧沥青对环氧沥青的低温模量影响不大,并不能起到有效降低环氧沥青低温模量、改善柔性性能的效果。同时,SBR改性环氧沥青并没有改善环氧沥青的韧性性能,反而在一定程度降低了环氧沥青的韧性,这主要与原料性质和环氧沥青的特殊热固性有关。而对于胶粉改性环氧沥青,不同固化剂体系下的环氧沥青表现略有差别,虽然在不同固化剂体系下胶粉改性环氧沥青均没有起到有效改善环氧沥青韧性性能的效果,但是对于芳环类酸酐固化剂体系,胶粉在一定程度上可以改善环氧沥青的低温柔性。
【图文】：

（EpoxyResin）是指分子结构中含有两个或者两个以上环氧基团约为 1.16~1.20g/cm3。环氧树脂是一种热固性材料，一般情况下不高，其典型的特点是分子中含有活泼的环氧基团，环氧基团可置（如中间、末端或成环状结构）。环氧树脂可与多种固化剂发生熔的三维交联网状结构。由于环氧树脂具有优异的力学性能、粘绝缘性，以及收缩率低、加工易成型等多种优点，而被广泛应用于航空航天、电子电器绝缘材料、复合材料等各个领域。的种类很多，，按照化学结构可分为缩水甘油醚类、缩水甘油酯类族环氧树脂、环氧化烯烃类和新型环氧树脂等。在实际应用中，现的状态进行分类可分为：液态环氧树脂和固态环氧树脂。其中氧树脂的应用最广，产量最大，约占环氧树脂总产量的 85%以上酚 A 和环氧氯丙烷反应制得，原料成本低、来源广，其结构如图 2

图 2-4 十二烷基苯磺酸钠分子结构式ar structure formula of Sodium Dodecyl Benzene Su集团化学试剂有限公司生产，技术条件符合。表 2-4 十二烷基苯磺酸钠基本性质 Basic properties of Sodium Dodecyl Benzene Sulf性质 十二烷基状 白色至淡黄色子量 348号 2015挥发物 ≤3.0Na2SO4） ≤9.0
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【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：2617072