橡胶沥青的微观表征方法及其微观特性综述

摘要

橡胶沥青是将废旧轮胎加工为橡胶粉粒,并在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分溶胀反应后形成改性沥青胶结材料,其是较为理想的环保型路面材料,已成为当前公路工程材料领域的研究热点。橡胶沥青力学性能的研究已经相对比较成熟,特别是基于力学指标研究橡胶沥青的生产工艺、应用技术也已非常普遍。目前橡胶沥青的力学指标体系主要有分级指标、高温稳定性指标、低温抗裂性指标、耐老化性指标。研究表明胶粉的加入使橡胶沥青的针入度变小,软化点提高,黏度增加;动态剪切流变试验则表明,胶粉对沥青高温性能的改性效果非常显著,其高温分级比基质沥青提高2~3级,同时也赋予橡胶沥青优良的低温抗裂性能以及良好的弹性。对橡胶沥青的改性机理研究及储存稳定性还需进一步的系统深入研究。由于沥青是由多种化合物组成的混合物,轮胎胶粉则是由天然橡胶或者人工合成橡胶、硫磺、碳黑、增塑剂和抗氧化剂组成,两者高温混溶后,相互作用十分复杂。鉴于当前研究条件的限制,仅通过力学指标很难全面阐述其微观作用机理。因此,通过微观表征方法来分析橡胶沥青的改性机理已成为其主要研究方向。谱学分析方法便于分子结构定性分析,并可以有效对目标混合物进行分离,从而清晰地描绘出表征对象微观结构特征及其组成分布情况;此外,采用微观显微技术则可以对橡胶粉以及橡胶沥青的形态学进行研究。基于此,本文详细介绍谱学分析方法和微观形貌分析方法等微观表征技术在橡胶沥青改性机理研究中的应用情况,并通过谱学分析方法以及微观形貌分析法来总结橡胶沥青改性机理的研究进展,从微观尺度进一步阐述橡胶沥青的评价方法,可为橡胶沥青微观表征方法的合理运用提供参考借鉴。