包装废弃聚乙烯/有机蒙脱土复合改性沥青的制备与性能研究

摘要

本文从改性沥青的制备工艺出发，在不同工艺参数下制备了包装废弃聚乙烯改性沥青，讨论了各个工艺参数对改性沥青储存稳定性的影响。在剪切机速度参数(3750rpm)不变的情况下，得出150℃制备温度、1.5h剪切时间是制备储存稳定性较理想的包装废弃聚乙烯改性沥青（包装废弃聚乙烯添加量为基质沥青质量的4％）的最佳工艺参数。并在此基础上制备了包装废弃聚乙烯/有机蒙脱土复合改性沥青，通过离析实验、荧光显微镜、针入度等常规检测、动态剪切流变、扫描电镜、X射线衍射及傅里叶红外光谱等对复合改性后沥青的储存稳定性、常规性能指标的变化、流变性能、微观结构以及改性机理做了研究和探讨。结果发现，有机蒙脱土较小的添加量阻碍了包装废弃聚乙烯的离析，提高了包装废弃聚乙烯改性沥青的储存稳定性。相比基质沥青，包装废弃聚乙烯改性沥青和包装废弃聚乙烯/有机蒙脱土复合改性沥青在流变性能方面均有提高，有机蒙脱土的加入对包装废弃聚乙烯改性沥青的低温性能也有改善。有机蒙脱土以剥离的片层形式分散在沥青中，对包装废弃聚乙烯微纤在沥青中的取向和分布都起到了关键的作用，促进了包装废弃聚乙烯在沥青中的均匀分布，同时，片层的高活性和吸附性等纳米效应在改性沥青体系中的作用则是改善包装废弃聚乙烯改性沥青储存稳定性和低温性能的原因。有机蒙脱土的使用促进了包装废弃聚合物在沥青改性方面更为有效的再利用。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 沥青和改性沥青概述

1．1．1 沥青

1．1．2 改性沥青

1．1．3 改性剂的种类和特点

1．1．4 聚合物改性沥青的制备工艺

1．2 纳米材料在沥青改性中的应用

1．2．1 纳米材料与纳米技术

1．2．2 纳米材料应用于沥青改性的历史与发展

1．2．3 纳米材料对沥青或改性沥青的影响及作用机理

1．3 本文的研究意义和内容

1．3．1 研究背景与意义

1．3．2 研究内容

2 实验部分

2．1 实验材料

2．1．1 基质沥青

2．1．2 包装废弃聚乙烯

2．1．3 有机蒙脱土

2．2 样品的制备

2．3 离析实验

2．4 测试与表征

2．4．1 常规物理性能指标的测试

2．4．2 荧光显微镜

2．4．3 动态剪切流变(DSR)

2．4．4 扫描电镜(SEM)

2．4．5 X射线衍射(XRD)

2．4．6 傅里叶红外光谱(FTIR)

3 结果与讨论

3．1 不同制备工艺参数下WPE改性沥青的制备及其储存稳定性

3．2 复合改性沥青的储存稳定性

3．3 复合改性沥青的物理性能指标

3．4 复合改性沥青的流变学性能

3．4．1 复合改性沥青的粘度

3．4．2 复合改性沥青的动态流变性能

3．5 复合改性沥青中聚合物的分散以及纳米结构体系

3．5．1 复合改性沥青的荧光显微镜形貌

3．5．2 复合改性沥青的扫描电镜(SEM)形貌

3．5．3 复合改性沥青X射线衍射(XRD)

3．5．4 复合改性沥青的傅里叶红外光谱(FTIR)

4 结论

致谢

参考文献

附录

在校学习期间所发表的论文