發(fā)布時(shí)間：2020-07-16 14:17

【摘要】：環(huán)氧瀝青是一種利用樹脂的熱固性彌補(bǔ)瀝青的熱塑性所研發(fā)出的一種路橋鋪面材料,其具有強(qiáng)度高、粘結(jié)性好和抗腐蝕性強(qiáng)等普通瀝青所不具備的優(yōu)異性能,在路橋面的鋪裝中有很大的應(yīng)用潛力。但是熱固性環(huán)氧瀝青由于環(huán)氧樹脂與基質(zhì)瀝青的相容性較差,固化后的環(huán)氧瀝青易出現(xiàn)離析分層的現(xiàn)象,并且環(huán)氧樹脂固化后剛度大,容易出現(xiàn)脆性斷裂的現(xiàn)象,導(dǎo)致環(huán)氧瀝青材料仍然無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用。因此,提高環(huán)氧瀝青鋪面材料的性能對(duì)于我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展具有顯著地意義。本文以溶解度參數(shù)的理論為基礎(chǔ),選擇與基質(zhì)瀝青溶解度參數(shù)相近的線型環(huán)氧樹脂并且可以與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的線型環(huán)氧樹脂替代部分雙酚A型環(huán)氧樹脂,并研究了不同含量的線型環(huán)氧樹脂對(duì)雙酚A型環(huán)氧樹脂性能的影響。1,4-丁二醇二縮水甘油醚(BDDGE)與1,6-己二醇二縮水甘油醚(HDDGE)兩種線型環(huán)氧樹脂與基質(zhì)瀝青出現(xiàn)部分混溶的現(xiàn)象,這說(shuō)明BDDGE與HDDGE這兩種線型環(huán)氧樹脂與基質(zhì)瀝青有較好的相容性。相比于環(huán)己烷-1,2-二羧酸二縮水甘油酯(184)與聚丁二烯環(huán)氧樹脂(2000#)來(lái)說(shuō),BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂可以顯著地提高雙酚A型環(huán)氧樹脂的斷裂伸長(zhǎng)率,通過(guò)測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)BDDGE與HDDGE這兩種線型環(huán)氧樹脂對(duì)于雙酚A型環(huán)氧樹脂的增韌效果非常顯著。隨著四種線型環(huán)氧樹脂含量的增加,雙酚A型環(huán)氧樹脂在低溫下儲(chǔ)能模量(E′)都出現(xiàn)了降低的現(xiàn)象。但是BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂的引入使雙酚A型環(huán)氧樹脂在低溫下的E′降低效果更為明顯,并且對(duì)于雙酚A型環(huán)氧樹脂的T_g降低效果更為顯著,由此可以判斷BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂的引入可以改善雙酚A型環(huán)氧樹脂在低溫下的韌性,這也可以說(shuō)明含有BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂的雙酚A型環(huán)氧樹脂可以在更廣的溫度范圍內(nèi)保持高彈態(tài)。通過(guò)低溫韌性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較也可以發(fā)現(xiàn)BDDGE與HDDGE可以提高雙酚A型環(huán)氧樹脂的低溫韌性。將與基質(zhì)瀝青溶解度參數(shù)相近的BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂引入環(huán)氧瀝青體系做進(jìn)一步的研究,并分別研究了不同含量的BDDGE與HDDGE對(duì)環(huán)氧瀝青性能的影響。BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂可以在粘度測(cè)試試驗(yàn)中顯著的降低環(huán)氧瀝青體系在拌和過(guò)程中的粘度。BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂的引入可以提高環(huán)氧瀝青的相容性,瀝青相在連續(xù)樹脂相中的分散顆粒直徑可以低至9μm。力學(xué)性能結(jié)果也顯示出BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂有較強(qiáng)的增韌效果,BDDGE的添加量達(dá)到20%時(shí),環(huán)氧瀝青的斷裂伸長(zhǎng)率可高達(dá)590.15%;HDDGE的添加量為20%時(shí),環(huán)氧瀝青的斷裂伸長(zhǎng)率可高達(dá)602%。在硬度實(shí)驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)也可以說(shuō)明引入BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂的后,環(huán)氧瀝青沒(méi)有出現(xiàn)離析現(xiàn)象,同時(shí)也可以說(shuō)明環(huán)氧瀝青的相容性得到改善。由動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能結(jié)果發(fā)現(xiàn):引入BDDGE與HDDGE兩種線型環(huán)氧樹脂可以降低環(huán)氧瀝青低溫下的E′,并且T_g也有了顯著的降低。將不同含量的環(huán)氧端基超支化聚酯加入環(huán)氧瀝青中,并研究了環(huán)氧端基的超支化聚酯對(duì)環(huán)氧瀝青相容性及韌性性能的影響。添加環(huán)氧端基超支化聚酯后對(duì)環(huán)氧瀝青也可形成降粘效果,這種降粘效果可提高環(huán)氧瀝青的加工韌性。由熒光顯微結(jié)果發(fā)現(xiàn)引入環(huán)氧端基的超支化聚酯之后環(huán)氧瀝青的相結(jié)構(gòu)得到了穩(wěn)定的控制。在環(huán)氧端基的超支化聚酯的參與下環(huán)氧瀝青的斷裂伸長(zhǎng)率得到了提高,并且依然維持著很高的拉伸強(qiáng)度。利用超景深三維顯微系統(tǒng)對(duì)環(huán)氧瀝青的斷裂面的形態(tài)進(jìn)行觀察,含有環(huán)氧端基的超支化聚酯的環(huán)氧瀝青的斷裂面表現(xiàn)出了典型的韌性斷裂特征,隨著環(huán)氧端基超支化聚酯含量的增加,斷裂特征更為明顯。含有環(huán)氧端基的超支化聚酯的環(huán)氧瀝青在低溫下表現(xiàn)出低的E′但是在室溫下卻表現(xiàn)出高的E′,并且這種環(huán)氧瀝青的tanδ低于純環(huán)氧瀝青的,這說(shuō)明添加環(huán)氧端基的超支化聚酯可以使環(huán)氧瀝青不僅擁有好的韌性而且抗變形能力也得到了提高。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U414;U444
【圖文】：

（c） （d）氧樹脂與基質(zhì)瀝青混合物的熒光顯微照片（a）：622 樹脂；（b）：632 樹脂；（樹脂；（d）：2000#樹脂脂澆鑄體力學(xué)性能型環(huán)氧樹脂的 E-51 樹脂有著明顯的斷裂伸長(zhǎng)率增長(zhǎng)現(xiàn)象，但是加，其拉伸強(qiáng)度有一定的降低。不同含量的四種線型樹脂對(duì) E-5如圖 2-2 所示。由圖 2-2（a）可以看出，純 E-51 的拉伸強(qiáng)度可以高GE 添加量的增加，其拉伸強(qiáng)度逐漸降低。當(dāng) BDDGE 的添加量達(dá)E 改性樹脂的拉伸強(qiáng)度為 2.6MPa，但是當(dāng) BDDGE 的含量達(dá)到 2強(qiáng)度低至 1.2MPa；純 E-51 樹脂的斷裂伸長(zhǎng)率為 263.5%，隨著 B斷裂伸長(zhǎng)率增加顯著。當(dāng) BDDGE 的含量達(dá)到 20%時(shí)，20%-BD 720%。由此可見，線型環(huán)氧樹脂對(duì)于環(huán)氧樹脂的增韌效果顯著看出，HDDGE 對(duì) E-51 拉伸強(qiáng)度的影響與 BDDGE 相似，隨著 H

（c） （d）圖 2-2 不同含量的線型環(huán)氧樹脂對(duì)環(huán)氧樹脂力學(xué)性能的影響（a）：BDDGE；（b）：HDDGE；（c）：184；（d）：2000#2.3.4 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能含有四種線型環(huán)氧樹脂的 E-51 樹脂相比與純 E-51 樹脂而言，在低溫環(huán)境下有較低的儲(chǔ)能模量（E′）及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）。E′的數(shù)據(jù)可以反映樣品的儲(chǔ)能能力及剛度[53]。低溫下樣品的 E′越低，則說(shuō)明該樣品的韌性越好。如圖 2-3（a）所示，純 E-51 樹脂在-40℃的 E′為 1758MPa。隨著 BDDGE 添加量的增大，E-51 樹脂在-40℃的 E′不斷減小，當(dāng) BDDGE 的含量為 20%時(shí)，改性 E-51 樹脂在-40℃的 E′為 1402MPa。HDDGE 對(duì)于 E-51樹脂的 E′改性效果與 BDDGE 相似（圖 2-3（b）），當(dāng) HDDGE 的含量為 20%時(shí)，改性E-51 樹脂在-40℃的 E′為 1229MPa。由圖 2-3（c）可知，184 樹脂也可降低 E-51 樹脂低溫下的 E′，當(dāng) 184 樹脂的含量為 20%時(shí)，改性 E-51 樹脂的 E′為 1536MPa。隨著 2000#樹脂含量的增加，改性 E-51 樹脂低溫下的 E′也隨之降低（圖 2-3（d））。當(dāng) 2000#樹脂

當(dāng) BDDGE含量為 20%時(shí)，改性 E-51 樹脂的 Tg為 25.2℃。HDDGE 也可以降低 E-51 樹脂的 Tg（圖2-4（b）），當(dāng) HDDGE 的含量為 20%時(shí)，改性 E-51 樹脂的 Tg為 20℃。由圖 2-4（c）可知，184 樹脂的引入不能顯著的降低 E-51 樹脂的 Tg。圖 2-4（d）為 2000#樹脂對(duì) E-51樹脂 Tg的影響結(jié)果，可知 2000#樹脂的引入可以降低 E-51 樹脂的 Tg，當(dāng) 2000#樹脂的含量為 20%時(shí)，改性 E-51 樹脂的 Tg為 32.2℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明 BDDGE 與 HDDGE 可以

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2758108