基于動(dòng)態(tài)力學(xué)分析的聚乙烯對(duì)高模量瀝青性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-22 17:55
采用脫油瀝青(DOA)和添加PE改性的方法制備勁度模量高、抗車轍能力強(qiáng)的高模量瀝青,并利用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析方法對(duì)不同結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚乙烯(PE)制備的高模量瀝青在動(dòng)態(tài)剪切流變儀(DSR)上分別進(jìn)行溫度掃描實(shí)驗(yàn);利用熒光顯微形態(tài)方法和紅外光譜儀分析PE結(jié)構(gòu)對(duì)高模量瀝青動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響及PE改性高模量瀝青機(jī)制。結(jié)果表明:LDPE、HDPE和UHM-WPE對(duì)高模量瀝青G*、G、G″和G*/sin δ隨溫度的變化影響顯著,不同結(jié)構(gòu)PE對(duì)瀝青抗車轍性能的改善效果依次為HDPE-5502>HDPE-5621D>UHM-WPE>LDPE;PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,對(duì)改性瀝青的G*、G′、G″和G*/sin δ的改善效果越明顯;PE制備高模量瀝青的紅外光譜圖中的特征吸收峰為基質(zhì)瀝青和PE紅外光譜圖中特征吸收峰的加和,PE對(duì)瀝青的改性作用主要通過發(fā)生物理共混作用產(chǎn)生的。
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,44(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
PE種類對(duì)高模量瀝青常規(guī)性能的影響
從圖2看出,不同結(jié)構(gòu)的PE加入到瀝青中的形態(tài)結(jié)構(gòu)有明顯的差別。UHM-WPE與瀝青在體系中存在明顯的兩相、存在狀態(tài)不穩(wěn)定;HDPE與瀝青的融合性較好,所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將瀝青包裹在體系之中,使體系較穩(wěn)定,因此HDPE可以有效地改善瀝青的高低溫性能;LDPE在瀝青中分散程度較均勻,以細(xì)小顆粒存在,但由于分子鏈段較小,無(wú)法形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其改性效果較差[8]。2.1.2 PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響
選取改性效果較好的HDPE-5621D研究PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)高模量瀝青性能的影響,結(jié)果見圖3和4。由圖3可知,隨PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,高模量瀝青的延度和針入度逐漸減小,軟化點(diǎn)呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著高模量瀝青中PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,單位體積內(nèi)瀝青相減少而PE的分散相增加。在PE充分溶脹的情況下,質(zhì)點(diǎn)間的相互接觸影響作用越來(lái)越大,經(jīng)過各種機(jī)械外力和內(nèi)部因素作用下形成兩個(gè)連續(xù)相導(dǎo)致瀝青性能發(fā)生變化。當(dāng)PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5%升至6%時(shí),軟化點(diǎn)升高幅度突然增大,說(shuō)明已達(dá)到高模量瀝青的臨界PE質(zhì)量分?jǐn)?shù),當(dāng)實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于該臨界值時(shí),出現(xiàn)PE聚結(jié)或膠團(tuán),軟化點(diǎn)大幅增加。從圖4看出,當(dāng)PE含量較低時(shí),PE形成微小的顆粒存在于瀝青體系之中,隨著PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大,PE顆粒分子間距變小,逐漸形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),當(dāng)PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增大時(shí),PE顆粒逐漸聚集在一起形成聚集體,從而導(dǎo)致與瀝青相容性變差。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PE分子結(jié)構(gòu)對(duì)改性瀝青黏彈性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 梁明,蔣福山,范維玉,辛雪,李軍,王瓊,羅輝,南國(guó)枝. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
本文編號(hào):3094224
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,44(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
PE種類對(duì)高模量瀝青常規(guī)性能的影響
從圖2看出,不同結(jié)構(gòu)的PE加入到瀝青中的形態(tài)結(jié)構(gòu)有明顯的差別。UHM-WPE與瀝青在體系中存在明顯的兩相、存在狀態(tài)不穩(wěn)定;HDPE與瀝青的融合性較好,所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將瀝青包裹在體系之中,使體系較穩(wěn)定,因此HDPE可以有效地改善瀝青的高低溫性能;LDPE在瀝青中分散程度較均勻,以細(xì)小顆粒存在,但由于分子鏈段較小,無(wú)法形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其改性效果較差[8]。2.1.2 PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響
選取改性效果較好的HDPE-5621D研究PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)高模量瀝青性能的影響,結(jié)果見圖3和4。由圖3可知,隨PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,高模量瀝青的延度和針入度逐漸減小,軟化點(diǎn)呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著高模量瀝青中PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,單位體積內(nèi)瀝青相減少而PE的分散相增加。在PE充分溶脹的情況下,質(zhì)點(diǎn)間的相互接觸影響作用越來(lái)越大,經(jīng)過各種機(jī)械外力和內(nèi)部因素作用下形成兩個(gè)連續(xù)相導(dǎo)致瀝青性能發(fā)生變化。當(dāng)PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5%升至6%時(shí),軟化點(diǎn)升高幅度突然增大,說(shuō)明已達(dá)到高模量瀝青的臨界PE質(zhì)量分?jǐn)?shù),當(dāng)實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于該臨界值時(shí),出現(xiàn)PE聚結(jié)或膠團(tuán),軟化點(diǎn)大幅增加。從圖4看出,當(dāng)PE含量較低時(shí),PE形成微小的顆粒存在于瀝青體系之中,隨著PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大,PE顆粒分子間距變小,逐漸形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),當(dāng)PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增大時(shí),PE顆粒逐漸聚集在一起形成聚集體,從而導(dǎo)致與瀝青相容性變差。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PE分子結(jié)構(gòu)對(duì)改性瀝青黏彈性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 梁明,蔣福山,范維玉,辛雪,李軍,王瓊,羅輝,南國(guó)枝. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
本文編號(hào):3094224
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