【摘要】：將廢輪胎制成膠粉對瀝青改性,既能減少環(huán)境污染,又可以提高瀝青的路用性能。但是,膠粉改性瀝青的性能受輪胎及瀝青來源、膠粉成分及粒徑分布等材料因素以及加工溫度、混合方式、摻量等工藝因素的影響比較大。這些因素本質(zhì)上影響了膠粉與瀝青的相互作用,從而決定了改性瀝青的最終使用性能。因此,從微觀層次上研究膠粉與瀝青的相互作用機理具有重要的意義。論文首先在180℃下制備并貯存常規(guī)改性瀝青,240℃下制備高溫改性瀝青,研究了膠粉改性瀝青在改性及貯存過程中粘度、軟化點等物理性能的變化規(guī)律;其次,用甲苯抽提分離不同作用程度樣品的殘余膠粉和瀝青,對殘余膠粉進行了熱重、交聯(lián)密度、紅外光譜、元素含量及微觀結(jié)構(gòu)等分析,研究了膠粉組成和結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律;最后,對瀝青進行了四組分含量測定,研究了瀝青組成的變化規(guī)律。實驗發(fā)現(xiàn),隨著加熱時間的延長,改性瀝青的粘度和軟化點先迅速增大,然后又逐漸下降。加工溫度對膠粉的降解有重要影響,180℃攪拌1h的改性瀝青中膠粉的降解量為28%,貯存12h后,降解量達40%,而240℃下改性1h后的降解量可達到60%。由于苯環(huán)對碳鏈的穩(wěn)定作用,膠粉中合成橡膠比天然橡膠的降解程度小。炭黑顆粒與橡膠鏈之間存在物理化學結(jié)合作用,當膠粉降解量達到40%以上時,部分炭黑顆粒及無機物才會解離,釋放到瀝青中。相同條件下,攪拌方式比剪切方式更能加快瀝青中輕質(zhì)組分的擴散,而剪切方式更能加快膠粉網(wǎng)絡的降解。根據(jù)實驗結(jié)果,推測了膠粉與瀝青相互作用的模型,其中膠粉的交聯(lián)網(wǎng)絡變化分為三個階段。前期階段,膠粉表面疏松結(jié)構(gòu)發(fā)生降解,其交聯(lián)質(zhì)量迅速減小,交聯(lián)密度小幅下降;中期階段,膠粉內(nèi)部C-S鍵、S-S鍵發(fā)生斷裂,交聯(lián)密度迅速下降,而交聯(lián)質(zhì)量變化較小;后期階段,膠粉的交聯(lián)密度達到平衡,橡膠的C-C鍵發(fā)生斷裂,膠粉交聯(lián)質(zhì)量下降,體積變小。膠粉降解生成的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等大分子會通過中間組分芳香分,降解生成飽和分,甚至分子量更小的物質(zhì)。
【圖文】：

中國石油大學（華東）碩士學位論文步驟：取適量 Al2O3倒入瓷蒸發(fā)皿中，然后放入 500℃的馬弗爐中焙 Al2O3中的水分。焙燒結(jié)束以后，待溫度降至 100℃左右，取出倒入，蓋緊塞子。冷卻至室溫后，稱量 Al2O3質(zhì)量。然后向細口瓶中分多次加 1%的蒸餾水，蓋緊塞子，，劇烈搖動，以使水分在 Al2O3中均勻分散燥處 24h 后備用。組分含量的測定苯抽提后的改性瀝青進行蒸餾，除去甲苯溶劑，然后按標準進行四組分圖見圖 2-1。

圖 3-9 包裹 3h 樣品抽提后的濾紙Fig. 3-9 Filter paper enwrapping 3h samples after extraction SEM 分析性瀝青分離出來的殘余膠粉顆粒放在空氣之中一段時連在一起，見圖 3-10。
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U414

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本文編號：2519355