【博士】高性能改性瀝青及其混合料的試驗(yàn)研究【2004】

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　　學(xué)科專業(yè)：材料學(xué)　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　學(xué)位年度： 2004年　　針對(duì)改性瀝青及其混合料目前存在的主要問(wèn)題，研究了新型氫化聚苯乙烯-丁二烯-乙烯-苯乙烯(SEBS)物理改性劑、馬來(lái)酸酐接枝聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS-g-MAH)和馬　　來(lái)酸酐接枝氫化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS-g-MAH)化學(xué)改性劑，并在此基礎(chǔ)上研制了高性能的改性瀝青混臺(tái)料。SEBS、SBS-g-MAH和SEBS-g-MAH改性瀝青與目前采用的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性瀝青相比，基本性能指標(biāo)和熱儲(chǔ)存穩(wěn)定、老化性能均有顯著改善?！　∠嗫托栽囼?yàn)和熒光顯微、SEM、DSC分析表明，SEBS提高瀝青性能的機(jī)理是由于其具有更寬的溶解度參數(shù)范圍，可吸收瀝青中小分子溶脹，在瀝青中形成彈性網(wǎng)絡(luò)，從而提高改性瀝青的高低溫性能。SEBS還可以吸收瀝青中的蠟分，更有效地提高蠟晶體在瀝青中的分散度，提高了瀝青受熱過(guò)程中的穩(wěn)定性。　　試驗(yàn)研制了三種高性能改性瀝青混合料：　　(1)SEBS改性瀝青+花崗巖粗集料+堿渣填料　　(2)SBS-g-MAH改性瀝青+花崗巖租集料+堿渣填科　　(3)SEBS-G-MAH改性瀝青+花崗巖粗集料+堿渣填料與SBS改性瀝青混合料相比，它們的高溫性能、水穩(wěn)定性能、抗老化性能均有明顯提高，適用于各種不同的場(chǎng)合。　　堿渣在這三種高性能瀝青混合料中，由于其比表面積大，并且可與瀝青質(zhì)和酸性集料反應(yīng)，形成良好的牯接界面，從而起到了提高混合料水穩(wěn)定性的作用，理論分析表明，瀝青從集料上剝離時(shí)間的長(zhǎng)短主要由初始裂紋ao和瀝青材料系數(shù)n兩個(gè)因素決定，a0和n越小，瀝青混合料疲勞壽命越長(zhǎng)。　　FTIR分析表明，改性瀝青混合科長(zhǎng)期性能的下降主要是因?yàn)楦男詣┰谧贤夤庀掳l(fā)生c=c雙鍵斷裂引起的。SBS由于主鏈上的聚丁二烯鏈段很容易在紫外線輻射下發(fā)生斷裂，　　降低主鏈上的不飽和度，所以抗老化性能較差。SEBS由于主鏈上不飽和鏈段含量少，并且聚丁二烯嵌段加氫后鏈段高度纏結(jié)，單位體積內(nèi)的交聯(lián)效應(yīng)較大，抗紫外線能力大為增強(qiáng)?！　≡囼?yàn)室制得的SEBS改性瀝青抗光氧老化性能遠(yuǎn)高于SBS改性瀝青?！　√接懥藨?yīng)用星點(diǎn)設(shè)計(jì)．效應(yīng)面法進(jìn)行改性瀝青工藝參數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，與正交設(shè)計(jì)法等傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法相比，可以在較少的試驗(yàn)次數(shù)條件下獲得更高的精確度，提高實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的效率。對(duì)于改性瀝青這一多指標(biāo)體系，提出應(yīng)用總評(píng)歸一值綜臺(tái)評(píng)價(jià)，克服了各指標(biāo)單獨(dú)評(píng)價(jià)時(shí)產(chǎn)生的矛盾?！　?

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