接枝SBS改性沥青的制备与性能研究

摘要

SBS改性沥青由于其优良的性能在道路建设中得到了广泛的应用，但由于SBS与沥青相容性差，SBS改性沥青高温贮存不稳定等缺点，严重影响SBS改性沥青的路用性能，极大地限制了其在实际工程的应用。因此，提高SBS改性沥青的相容性对于提高沥青路面的路用性能具有重要的意义。 本文采用溶液聚合法制备了不同接枝率(GD)的甲基丙烯酸甲酯接枝SBS(MMA-g-SBS)、丙烯酸接枝SBS(AA-g-SBS)、马来酸酐接枝SBS(MAH-g-SBS)改性剂，测定了接枝产物的接枝率，通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)对接枝产物结构进行表征。制得了不同接枝率的接枝SBS改性沥青，研究了接枝率对接枝SBS改性沥青的物理性能、微观结构、相容性、流变性能及老化性能的影响。 接枝SBS改性沥青物理性能测试结果表明，随着接枝率的增大，接枝SBS改性沥青低温延度和弹性恢复都得到显著地提高，同时MAH-g-SBS提高了改性沥青的软化点、粘度及针入度，MMA-g-SBS和AA-g-SBS改性沥青随接枝率的增大，软化点和粘度稍有下降。 离析试验及荧光显微镜分析结果表明，随着接枝率的增加，提高了SBS改性沥青的热贮存稳定性，SBS改性沥青的相容性得到显著地改善。 动态剪切流变仪(DSR)测试结果显示，随着SBS改性剂接枝率的增加，改性沥青的复合模量(G*)增大，车辙因子(G*/sinδ)也得到提高，提高了改性沥青的高温抗车辙能力。 采用薄膜烘箱老化试验(TFOT)、压力老化试验(PAV)和长期紫外老化试验(UV)对接枝SBS改性沥青抗老化性能进行了评价，结果表明三种接枝SBS改性沥青的耐老化性能优于普通SBS改性沥青，其中MAH-g-SBS改性沥青抗老化性能最好。这是由于接枝共聚，减少了SBS中的碳碳双键，降低了SBS链的热降解，提高了接枝SBS改性沥青的耐老化性；而MAH在SBS分子链上以单分子接枝为主，相同接枝率时MAH-g-SBS中的双键最少，故其耐老化性最好。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪言

1.1聚合物改性沥青研究现状

1.2 SBS改性沥青研究现状

1.2.1 SBS改性剂

1.2.2加工设备

1.2.3 SBS改性沥青机理

1.2.4 SBS改性沥青流变性能研究

1.2.5 SBS改性沥青老化性能研究

1.2.6 SBS改性沥青相容性研究

1.3 SBS接枝改性

1.3.1接枝单体

1.3.2接枝方法

1.4问题的提出及主要研究内容

1.4.1问题的提出

1.4.2主要研究内容

第2章接枝SBS改性剂的制备与表征

2.1实验材料

2.1.1 SBS

2.1.2化学改性剂

2.1.3其它化学试剂

2.2实验方法

2.2.1接枝SBS聚合物的制备

2.2.2接枝率的测定

2.2.3红外光谱测试

2.3结果与讨论

2.3.1单体掺量对接枝率的影响

2.3.2不同单体对接枝率的影响

2.3.3接枝SBS改性剂的FTIR分析

2.4小结

第3章接枝SBS改性沥青物理性能的研究

3.1实验材料

3.1.1基质沥青

3.1.2接枝SBS改性剂

3.1.3接枝SBS改性沥青的制备

3.2实验方法

3.2.1针入度

3.2.2延度

3.2.3软化点

3.2.4粘度

3.2.5弹性恢复

3.3结果与讨论

3.3.1接枝率对接枝SBS改性沥青针入度的影响

3.3.2接枝率对接枝SBS改性沥青延度的影响

3.3.3接枝率对接枝SBS改性沥青软化点的影响

3.3.4接枝率对接枝SBS改性沥青粘度的影响

3.3.5接枝率对接枝SBS改性沥青弹性恢复的影响

3.4小结

第4章接枝SBS改性沥青相容性的研究

4.1引言

4.2实验方法

4.2.1离析试验

4.2.2荧光显微照相

4.3结果与讨论

4.3.1接枝率对改性沥青热贮存稳定性的影响

4.3.2荧光显微照相分析

4.4小结

第5章接枝SBS改性沥青流变性能的研究

5.1引言

5.2实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1接枝率对接枝SBS改性沥青G*的影响

5.3.2接枝率对接枝SBS改性沥青δ的影响

5.3.3接枝单体对接枝SBS改性沥青G*／sinδ的影响

5.4小结

第6章接枝SBS改性沥青老化性能的研究

6.1引言

6.1.1 SBS改性沥青的老化性能评价方法

6.1.2老化性能评价指标

6.2实验方法

6.2.1薄膜烘箱老化

6.2.2压力老化

6.2.3长期紫外老化

6.3结果与讨论

6.3.1TFOT和PAV

6.3.3长期紫外老化

6.4小结

第7章结论

参考文献

附录

致谢