无机材料对SBS改性沥青稳定作用的研究

论文题目: 无机材料对SBS改性沥青稳定作用的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 冶金物理化学

作者: 丛玉凤

导师: 翟玉春,廖克俭

关键词: 改性沥青,改性剂,稳定剂,溶解度参数,老化,分子模拟

文献来源: 东北大学

发表年度: 2005

论文摘要: 为了适应交通运输业和经济建设的快速发展，提高普通沥青性能的研究越来越受到人们的关注。对普通沥青进行改性，生产改性沥青成为当今筑路新材料研究领域中最富有活力的课题。 改性沥青是在沥青中加入一定量的改性剂，使沥青在感温性、稳定性、耐久性、粘附性、抗老化性等方面都得到全面改善。在众多的改性剂中，应用和研究最多的是聚合物类改性剂。而在聚合物类改性剂中，SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)以其优良的拉伸性能、良好的耐低温性、溶解性及独特的抗滑性而被大量的使用。但是由于SBS和沥青的组成、结构差别较大，在共混时难以形成稳定的体系，在热储存过程中易发生SBS和沥青相分离现象，所以研究SBS对沥青改性的机理、SBS和沥青之间的相容性具有重要意义。 将辽河油田生产的沥青作为基质沥青，岳阳石化公司生产的星形SBS为改性剂，制备出SBS改性沥青。研究了该种改性沥青的路用性能，并对改性机理进行了探讨。结果表明，制备的SBS改性沥青，具有较好的高、低温等性能。SBS与基质沥青发生物理混合。而且随着改性剂剂量的增加，改性剂在沥青中的分布由分散相转变为连续相。 为了改善SBS改性沥青的储存稳定性，解决SBS与沥青发生离析的现象，在SBS改性沥青中加入了无机材料作为稳定剂。通过考察各种无机材料作为稳定剂的作用效果，选择氧化锌作为稳定剂。研究了氧化锌对SBS改性剂与基质沥青之间的相容性的影响和作用机理；不同种基质沥青的改性沥青对稳定剂的适应性；稳定剂的添加量、剪切速率、剪切温度等工艺参数对改性沥青性能的影响。实验结果表明，使用氧化锌

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中文摘要

Abstract

1 绪论

1.1 引言

1.1.1 我国道路沥青的现状

1.1.2 我国改性道路沥青的现状

1.1.3 国外改性道路沥青的现状

1.1.4 我国公路建设对改性沥青的需求

1.2 石油沥青的理论

1.2.1 石油沥青的胶体结构理论

1.2.2 石油沥青的高分子溶液理论

1.2.3 石油沥青相容性理论模型

1.2.4 改性材料的形态与沥青的相互作用

1.2.5 互穿网络理论

1.2.6 分层理论

1.3 改性沥青的发展技术

1.3.1 改性沥青的分类

1.3.2 沥青改性剂的分类

1.3.3 聚合物改性剂的分类

1.3.4 改性剂的选择

1.3.5 几种聚合物改性剂的特点及其作用

1.4 SBS改性沥青的发展技术

1.4.1 SBS改性剂的特点

1.4.2 SBS改性沥青的评价方法

1.4.3 SBS改性沥青的制备工艺

1.5 本文研究的内容、目的及意义

2 SBS改性沥青的研制和性能分析

2.1 实验

2.1.1 实验仪器

2.1.2 试剂与材料

2.1.3 实验方法与过程

2.2 改性沥青性质检测

2.2.1 检测仪器

2.2.2 检测方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 试验结果

2.3.2 分析讨论

2.4 SBS改性沥青改性机理的探讨

2.4.1 实验设备

2.4.2 试剂与材料

2.4.3 实验条件与过程

2.4.4 结果与讨论

2.5 小结

3 SBS改性沥青储存稳定性的研究

3.1 聚合物SBS和沥青的相容性

3.1.1 实验仪器

3.1.2 试剂与材料

3.1.3 实验方法与过程

3.1.4 结果与讨论

3.2 聚合物和沥青四组分的相容性

3.2.1 实验仪器

3.2.2 试剂与材料

3.2.3 实验方法与过程

3.2.4 结果与讨论

3.3 小结

4 无机材料对SBS改性沥青稳定性的作用

4.1 稳定剂的选择

4.1.1 实验仪器

4.1.2 试剂与材料

4.1.3 结果与讨论

4.2 稳定剂ZnO对其它沥青的适应性

4.3 稳定剂ZnO对辽河改性沥青的作用机理

4.3.1 实验设备

4.3.2 试剂与材料

4.3.3 实验条件及过程

4.3.4 结果与讨论

4.4 小结

5 SBS改性沥青生产工艺参数的研究

5.1 实验仪器

5.2 试剂与材料

5.3 实验方法

5.4 结果与讨论

5.4.1 正交试验结果

5.4.2 正交试验讨论

5.4.3 验证

5.5 改性沥青的生产工艺

6 ZnO稳定的SBS改性沥青抗老化性能的研究

6.1 老化性能评价方法

6.2 老化实验

6.2.1 实验材料

6.2.2 实验仪器

6.2.3 实验方法

6.2.4 结果与讨论

6.3 沥青的老化动力学

6.3.1 以软化点为参数建立老化动力学模型

6.3.2 以正戊烷沥青质为参数建立老化动力学模型

6.4 红外光谱考察ZnO稳定的SBS改性沥青的抗老化性

6.4.1 实验仪器

6.4.2 实验条件和方法

6.4.3 结果与讨论

6.5 小结

7 分子模拟对ZnO稳定的SBS改性沥青中基质沥青与SBS相容性的研究

7.1 Material Studio分子模拟

7.1.1 Material Visualizer

7.1.2 Discover

7.1.3 Amorphous Cell

7.2 Material Studio分子模拟软件的应用

7.2.1 基质沥青建模

7.2.2 SBS模型的建立

7.2.3 实验材料

7.2.4 模拟过程

7.2.5 结果与讨论

7.3 小结

8 结论和建议

本文创新点摘要

参考文献

致谢

个人简历

攻读博士学位期间所作的工作

发布时间: 2006-10-25

参考文献

• [1].多尺度纳米材料/SBS改性沥青的制备与性能研究[D]. 张冬梅.湖南大学2018
• [2].SBS物理和化学改性沥青及混合料性能评价对比研究[D]. 肖鹏.河海大学2005
• [3].苯乙烯—丁二烯共聚弹性体改性沥青的研究[D]. 王仕峰.华南理工大学2001
• [4].沥青结构及高聚物改性沥青机理研究[D]. 景彦平.长安大学2006
• [5].聚合物/填料复合物改性沥青性能与结构研究[D]. 欧阳春发.上海交通大学2006
• [6].基于DMA方法对沥青粘弹性能的研究[D]. 詹小丽.哈尔滨工业大学2007
• [7].多聚磷酸改性沥青微观结构及技术性能研究[D]. 张铭铭.长安大学2012
• [8].热塑性包装废弃聚合物改性沥青及其组织结构研究[D]. 张茂荣.西安理工大学2016
• [9].热、光、水耦合条件下SBS改性沥青老化机理研究及高性能再生剂开发[D]. 冉龙飞.重庆交通大学2016
• [10].SBS纤维改性沥青排水混合料设计与性能研究[D]. 徐希娟.长安大学2010

相关论文

• [1].SBR反应共混改性沥青制备及结构与热贮存稳定性能研究[D]. 崔文峰.西北师范大学2008
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