二异氰酸酯/纳米粘土改性沥青的制备及性能研究

发布时间：2021-10-11 16:43

　　近年来,纳米粘土逐渐成为改性沥青研究热点。纳米粘土具有独特的层状结构,且原料易得、价格低廉,用于改性沥青可大幅提升沥青的物理性能和抗老化性能。纳米粘土物理改性沥青一般是通过高速剪切使其分散于沥青中,但其在储存、运输和应用中容易发生改性剂团聚,从而影响其路用性能。而化学改性剂则可以较好地解决以上问题。本文采用具有活性-NCO基团的三种二异氰酸酯（如:异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）等）对纳米粘土（包括无机蒙脱土（Na-MMT）、有机蒙脱土（OMMT）和膨胀蛭石（EVMT）等）进行有机改性。并将改性后的纳米粘土作为化学改性剂,采用熔融共混法制备得到二异氰酸酯/纳米粘土改性沥青材料。考察了二异氰酸酯种类和反应温度对改性纳米粘土的影响,采用FT-IR、XRD、SEM和TG对改性纳米粘土进行了表征,结果表明:对于改性Na-MMT,IPDI改性效果最佳,适宜的反应温度为85℃,此条件下,IPDI一端的-NCO与层间-OH反应而保留另一端-NCO,得到的IPDI-HMMT-85的层间距由1.51 nm增至1.95 nm;对于改性OMM... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 沥青
    1.3 物理改性剂改性沥青
        1.3.1 聚合物改性沥青研究现状
        1.3.2 纳米粘土改性沥青研究现状
        1.3.3 物理改性机理
    1.4 化学改性剂改性沥青
        1.4.1 聚合物化学改性沥青研究现状
        1.4.2 新型化学改性剂研究现状
        1.4.3 化学改性机理
    1.5 化学改性纳米粘土
    1.6 本文的研究意义、研究内容及创新之处
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 本文创新之处
第二章 二异氰酸酯改性纳米粘土的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验原料及仪器
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 二异氰酸酯改性纳米粘土的制备
        2.3.2 分析与表征
    2.4 二异氰酸酯改性无机蒙脱土
        2.4.1 二异氰酸酯种类对改性无机蒙脱土的影响
        2.4.2 反应温度对改性无机蒙脱土的影响
        2.4.3 改性无机蒙脱土的FT-IR分析
        2.4.4 改性无机蒙脱土的SEM-EDS分析
        2.4.5 改性无机蒙脱土的TG分析
    2.5 二异氰酸酯改性有机蒙脱土
        2.5.1 二异氰酸酯种类对改性有机蒙脱土的影响
        2.5.2 反应温度对改性有机蒙脱土的影响
        2.5.3 改性有机蒙脱土的FT-IR分析
        2.5.4 改性有机蒙脱土的SEM分析
        2.5.5 改性有机蒙脱土的TG分析
    2.6 二异氰酸酯改性膨胀蛭石
        2.6.1 二异氰酸酯种类对改性膨胀蛭石的影响
        2.6.2 反应温度对改性膨胀蛭石的影响
        2.6.3 改性膨胀蛭石的FT-IR分析
        2.6.4 改性膨胀蛭石的SEM分析
        2.6.5 改性膨胀蛭石的TG分析
    2.7 本章小结
第三章 改性纳米粘土/沥青材料的制备及性能
    3.1 引言
    3.2 实验原料及仪器
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 改性纳米粘土/沥青材料的制备
    3.4 分析与表征
        3.4.1 FT-IR分析
        3.4.2 微观结构表征
        3.4.3 软化点测试
        3.4.4 针入度测试
        3.4.5 离析实验
        3.4.6 UV老化测试
        3.4.7 TG分析
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 改性沥青的FT-IR分析
        3.5.2 改性沥青的XRD分析
        3.5.3 改性沥青的软化点
        3.5.4 改性沥青的针入度及针入度指数
        3.5.5 改性沥青的储存稳定性能
        3.5.6 改性沥青的UV老化性能
        3.5.7 改性沥青的热稳定性能
    3.6 本章小结
第四章 改性纳米粘土/沥青材料的改性机理
    4.1 引言
    4.2 改性沥青的改性机理
        4.2.1 相容性
        4.2.2 微观结构
        4.2.3 胶体结构变化
        4.2.4 增强作用
    4.3 改性沥青的UV老化机理
    4.4 本章小结
结论及建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
答辩委员会对论文的评定意见


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[4]SEAM改性沥青的化学改性机理研究[D]. 岳贞菊.重庆交通大学 2008
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本文编号：3430892