改性抗老化瀝青制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 08:00
瀝青路面性能優(yōu)良,但是熱氧老化會(huì)導(dǎo)致瀝青性能下降,是瀝青路面使用壽命縮短的主要原因之一。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)提高瀝青抗老化性能的研究和探討從未終止過(guò)。在瀝青中添加外加劑來(lái)提高瀝青抗老化性能是目前最常用的方法,因此添加可抑制熱、氧老化反應(yīng)過(guò)程的抗老化劑來(lái)提高瀝青的抗老化性受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文選用抗老化劑中的受阻氨酚類(lèi)抗氧劑Irganox 1010與亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑Irgafos 168對(duì)瀝青進(jìn)行改性,研究了抗氧劑對(duì)70#瀝青和SBR瀝青的物理性能以及老化性能影響。采用傅立葉紅外光譜(FTIR)與原子力顯微鏡(AFM)對(duì)短期熱氧老化(RTFOT)前后瀝青官能團(tuán)結(jié)構(gòu)、瀝青表面微觀(guān)形貌進(jìn)行表征分析,探討了改性瀝青與未改性瀝青的抗老化機(jī)理。主要結(jié)論如下:1、研究確定了抗氧劑對(duì)瀝青三大指標(biāo)、黏度以及黏流活化能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:改性抗老化瀝青針入度、延度、軟化點(diǎn)隨Irganox 1010摻量增加而下降。隨Irgafos 168摻量增加,改性抗老化瀝青針入度升高,軟化點(diǎn)降低,延度增加。添加抗氧劑后改性抗老化瀝青黏度下降,黏流活化能隨Irganox 1010摻量先下降后增加;隨Irgafos ...
【文章來(lái)源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
瀝青典型硬化反應(yīng)Fig.1-1Typicalhardeningresponseforasphaltbinder
河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文6受阻酚類(lèi)抗氧劑的苯環(huán)上羥基旁存在取代基,結(jié)構(gòu)式如圖1-2。受阻酚類(lèi)抗氧劑通過(guò)提供質(zhì)子,與含氧自由基團(tuán)結(jié)合后使其失去活性;與質(zhì)子產(chǎn)生酚氧自由基后形成共軛體系以及再捕捉自由基阻止氧化鏈反應(yīng);與過(guò)氧化物的反應(yīng)形成二聚物,二聚物再與過(guò)氧化物反應(yīng)使其失活等方式,阻止氧化鏈反應(yīng),減緩氧化反應(yīng),得到穩(wěn)定的化合物。受阻酚類(lèi)抗氧劑可以捕獲多個(gè)自由基,效果較好,常在材料抗氧化方面應(yīng)用[31]。圖1-2受阻酚類(lèi)抗氧劑結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2Structureschematicofthehinderedphenolicantioxidant注:R1、R2、R3為供電子基團(tuán)或吸電子基團(tuán)受阻酚類(lèi)抗氧劑主要分為單酚類(lèi)、雙酚類(lèi)以及多酚類(lèi)。本文采用的Irganox1010為受阻酚類(lèi)抗氧劑中的雙酚類(lèi),其具有揮發(fā)孝耐抽提、無(wú)毒、熱穩(wěn)定性高、熔融溫度與瀝青相近等優(yōu)異特點(diǎn)?寡趸瘎1010具有優(yōu)異的抗氧化、減緩氧化過(guò)程的效果,延長(zhǎng)材料的壽命,在高分子材料得以廣泛的應(yīng)用。Feng等人研究了兩種抗紫外光劑(UV531、UV326)以及兩種抗氧劑(抗氧化劑1010、抗氧化劑168)及其組合對(duì)瀝青的物理性能和抗老化性能的影響,通過(guò)光穩(wěn)定劑與抗氧劑復(fù)合改性可以同時(shí)改善瀝青的熱氧老化和光氧老化,具有更優(yōu)異的抗老化性能,抗氧化劑1010可以提高瀝青粘結(jié)劑的耐熱氧化老化性能,在適當(dāng)?shù)膿搅肯逻可以提高粘結(jié)劑的抗紫外老化性能,但未對(duì)瀝青抗氧化老化前后的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入探討[32]。吳偉飛等人通過(guò)研究層狀雙金屬氧化物(Mg-Al)與受阻氨酚類(lèi)抗氧劑(Irganox1010)及其組合對(duì)瀝青物理、流變性能影響及老化性能影響,其研究表明Irganox1010在抗熱氧老化方面具有較好的作用,在較小摻量下對(duì)抗紫外老化有一定效果。在Mg-Al與抗氧化劑1010共同作用下,可以使瀝青的抗紫外與抗氧化
技術(shù)路線(xiàn)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫拌劑對(duì)瀝青感溫性的影響分析[J]. 王楓成,朱建平. 新型建筑材料. 2019(07)
[2]基于原子力顯微鏡(AFM)的基質(zhì)瀝青老化前后形態(tài)變化及微觀(guān)性能研究[J]. 關(guān)泊,陳俊,郝培文. 應(yīng)用化工. 2017(12)
[3]基于AFM的瀝青微觀(guān)結(jié)構(gòu)及微觀(guān)力學(xué)性能研究綜述[J]. 劉燕,沈菊男. 石油瀝青. 2017(05)
[4]基于Arrhenius方程的老化瀝青流變特性[J]. 栗培龍,馬莉霞,馮振剛,李新軍. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]基于組分揮發(fā)與基團(tuán)變化的瀝青老化機(jī)制研究[J]. 萬(wàn)淼,吳少鵬,王子鵬,孫倩,肖月. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2017(04)
[6]納米尺度瀝青微觀(guān)結(jié)構(gòu)特征演化分析[J]. 王明,劉黎萍,羅東. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]聚合物改性澆筑式瀝青的抗氧化研究[J]. 張毅,李璐,代李鋒,盛興躍. 公路. 2016(12)
[8]基于AFM的瀝青微觀(guān)結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 孫國(guó)強(qiáng),龐琦,孫大權(quán). 石油瀝青. 2016(04)
[9]紅外光譜法在瀝青結(jié)構(gòu)行為表征中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J]. 張雅琴. 北方交通. 2016(04)
[10]老化瀝青納米尺度微觀(guān)特性及其官能團(tuán)性能[J]. 劉奔,沈菊男,石鵬程. 公路交通科技. 2016(02)
博士論文
[1]瀝青老化前后多尺度行為特性研究[D]. 楊震.華南理工大學(xué) 2018
[2]瀝青混合料內(nèi)部應(yīng)力分布及其對(duì)粘彈性能的影響研究[D]. 郭慶林.吉林大學(xué) 2013
[3]瀝青老化機(jī)理及再生技術(shù)研究[D]. 耿九光.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于AFM的SBS改性瀝青老化前后微觀(guān)特性研究[D]. 李冀.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2019
[2]亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑的合成及應(yīng)用[D]. 張杰.山東科技大學(xué) 2017
[3]層狀雙金屬氫氧化物/受阻酚抗氧劑改性瀝青的制備與性能研究[D]. 吳偉飛.武漢理工大學(xué) 2016
[4]基于紅外光譜的瀝青結(jié)構(gòu)表征研究[D]. 張葆琳.武漢理工大學(xué) 2014
[5]道路瀝青老化行為與機(jī)理研究[D]. 栗培龍.長(zhǎng)安大學(xué) 2007
本文編號(hào):3273357
【文章來(lái)源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
瀝青典型硬化反應(yīng)Fig.1-1Typicalhardeningresponseforasphaltbinder
河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文6受阻酚類(lèi)抗氧劑的苯環(huán)上羥基旁存在取代基,結(jié)構(gòu)式如圖1-2。受阻酚類(lèi)抗氧劑通過(guò)提供質(zhì)子,與含氧自由基團(tuán)結(jié)合后使其失去活性;與質(zhì)子產(chǎn)生酚氧自由基后形成共軛體系以及再捕捉自由基阻止氧化鏈反應(yīng);與過(guò)氧化物的反應(yīng)形成二聚物,二聚物再與過(guò)氧化物反應(yīng)使其失活等方式,阻止氧化鏈反應(yīng),減緩氧化反應(yīng),得到穩(wěn)定的化合物。受阻酚類(lèi)抗氧劑可以捕獲多個(gè)自由基,效果較好,常在材料抗氧化方面應(yīng)用[31]。圖1-2受阻酚類(lèi)抗氧劑結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2Structureschematicofthehinderedphenolicantioxidant注:R1、R2、R3為供電子基團(tuán)或吸電子基團(tuán)受阻酚類(lèi)抗氧劑主要分為單酚類(lèi)、雙酚類(lèi)以及多酚類(lèi)。本文采用的Irganox1010為受阻酚類(lèi)抗氧劑中的雙酚類(lèi),其具有揮發(fā)孝耐抽提、無(wú)毒、熱穩(wěn)定性高、熔融溫度與瀝青相近等優(yōu)異特點(diǎn)?寡趸瘎1010具有優(yōu)異的抗氧化、減緩氧化過(guò)程的效果,延長(zhǎng)材料的壽命,在高分子材料得以廣泛的應(yīng)用。Feng等人研究了兩種抗紫外光劑(UV531、UV326)以及兩種抗氧劑(抗氧化劑1010、抗氧化劑168)及其組合對(duì)瀝青的物理性能和抗老化性能的影響,通過(guò)光穩(wěn)定劑與抗氧劑復(fù)合改性可以同時(shí)改善瀝青的熱氧老化和光氧老化,具有更優(yōu)異的抗老化性能,抗氧化劑1010可以提高瀝青粘結(jié)劑的耐熱氧化老化性能,在適當(dāng)?shù)膿搅肯逻可以提高粘結(jié)劑的抗紫外老化性能,但未對(duì)瀝青抗氧化老化前后的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入探討[32]。吳偉飛等人通過(guò)研究層狀雙金屬氧化物(Mg-Al)與受阻氨酚類(lèi)抗氧劑(Irganox1010)及其組合對(duì)瀝青物理、流變性能影響及老化性能影響,其研究表明Irganox1010在抗熱氧老化方面具有較好的作用,在較小摻量下對(duì)抗紫外老化有一定效果。在Mg-Al與抗氧化劑1010共同作用下,可以使瀝青的抗紫外與抗氧化
技術(shù)路線(xiàn)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫拌劑對(duì)瀝青感溫性的影響分析[J]. 王楓成,朱建平. 新型建筑材料. 2019(07)
[2]基于原子力顯微鏡(AFM)的基質(zhì)瀝青老化前后形態(tài)變化及微觀(guān)性能研究[J]. 關(guān)泊,陳俊,郝培文. 應(yīng)用化工. 2017(12)
[3]基于AFM的瀝青微觀(guān)結(jié)構(gòu)及微觀(guān)力學(xué)性能研究綜述[J]. 劉燕,沈菊男. 石油瀝青. 2017(05)
[4]基于Arrhenius方程的老化瀝青流變特性[J]. 栗培龍,馬莉霞,馮振剛,李新軍. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]基于組分揮發(fā)與基團(tuán)變化的瀝青老化機(jī)制研究[J]. 萬(wàn)淼,吳少鵬,王子鵬,孫倩,肖月. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2017(04)
[6]納米尺度瀝青微觀(guān)結(jié)構(gòu)特征演化分析[J]. 王明,劉黎萍,羅東. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]聚合物改性澆筑式瀝青的抗氧化研究[J]. 張毅,李璐,代李鋒,盛興躍. 公路. 2016(12)
[8]基于AFM的瀝青微觀(guān)結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 孫國(guó)強(qiáng),龐琦,孫大權(quán). 石油瀝青. 2016(04)
[9]紅外光譜法在瀝青結(jié)構(gòu)行為表征中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J]. 張雅琴. 北方交通. 2016(04)
[10]老化瀝青納米尺度微觀(guān)特性及其官能團(tuán)性能[J]. 劉奔,沈菊男,石鵬程. 公路交通科技. 2016(02)
博士論文
[1]瀝青老化前后多尺度行為特性研究[D]. 楊震.華南理工大學(xué) 2018
[2]瀝青混合料內(nèi)部應(yīng)力分布及其對(duì)粘彈性能的影響研究[D]. 郭慶林.吉林大學(xué) 2013
[3]瀝青老化機(jī)理及再生技術(shù)研究[D]. 耿九光.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于AFM的SBS改性瀝青老化前后微觀(guān)特性研究[D]. 李冀.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2019
[2]亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑的合成及應(yīng)用[D]. 張杰.山東科技大學(xué) 2017
[3]層狀雙金屬氫氧化物/受阻酚抗氧劑改性瀝青的制備與性能研究[D]. 吳偉飛.武漢理工大學(xué) 2016
[4]基于紅外光譜的瀝青結(jié)構(gòu)表征研究[D]. 張葆琳.武漢理工大學(xué) 2014
[5]道路瀝青老化行為與機(jī)理研究[D]. 栗培龍.長(zhǎng)安大學(xué) 2007
本文編號(hào):3273357
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