隨著我國(guó)道路交通迅速發(fā)展,水泥路面是高等級(jí)路面的主要鋪裝類(lèi)型之一,廣泛用于公路、城市道路、機(jī)場(chǎng)跑道、港口道路,且以接縫式水泥路面為主,并采用各種填縫材料對(duì)接縫進(jìn)行密封,從構(gòu)造上保持路面的整體性、平順性和密水性,提高水泥路面耐久性和行車(chē)舒適性。但是,在交通荷載和環(huán)境因素的反復(fù)作用下,水泥路面填縫料由于應(yīng)力集中及老化作用易產(chǎn)生裂縫或損傷,導(dǎo)致水泥路面板產(chǎn)生斷裂、錯(cuò)臺(tái)、唧泥等破壞,嚴(yán)重影響了水泥路面使用壽命和服務(wù)品質(zhì),填縫料的耐久性已成為制約水泥路面發(fā)展和應(yīng)用的重要瓶頸之一。因此,本文制備了具有自愈合功能的填縫料,能主動(dòng)適應(yīng)接縫的寬度變化,并在開(kāi)裂或損傷時(shí)得到及時(shí)修復(fù),提高填縫料耐久性,對(duì)延長(zhǎng)水泥路面使用壽命,提高服務(wù)品質(zhì),促進(jìn)水泥路面發(fā)展,并發(fā)揮在國(guó)家路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的作用具有重要意義。首先,在本課題組前期形狀記憶聚氨酯（SMPU）研究的基礎(chǔ)上,本文采用環(huán)氧樹(shù)脂（EP）和納米二氧化鈦（TiO₂）分別對(duì)SMPU進(jìn)行改性和增強(qiáng)。通過(guò)差示掃描量熱分析儀、傅里葉紅外光譜儀、掃描電鏡、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等分別研究?jī)烧叩臒嵝阅堋⑽⒂^結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等,確定EP和納米TiO₂... 

【文章來(lái)源】：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

水泥路面填縫材料的常見(jiàn)損壞類(lèi)型Fig.1-1Commondamagetypesofjointsealantofcementconcretepavement

些材料的改性。雖然改性后使用性能有所提高，但大多數(shù)對(duì)環(huán)境變化感知遲鈍，，且沒(méi)有自愈合能力，易產(chǎn)生因?yàn)槔匣�、擠壓、拉伸等導(dǎo)致的開(kāi)裂或損傷，不能接縫處位移、力學(xué)、耐久等性能要求。即使有些改性的填縫料使用效果較好，但貴、施工復(fù)雜，難以推廣應(yīng)用。 形狀記憶聚合物及其復(fù)合材料研究現(xiàn)狀智能型形狀記憶材料與結(jié)構(gòu)是一門(mén)新興的多學(xué)科交叉的研究熱點(diǎn)，是當(dāng)前材料科前沿的研究領(lǐng)域之一，受到國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。形狀記憶聚合物（SM具有初始形狀的試件在一定條件下改變其形狀，固定成臨時(shí)形狀，通過(guò)外界條件又可回復(fù)其初始形狀的聚合物。其具有良好的形狀可回復(fù)性、成本較低、形狀轉(zhuǎn)易調(diào)節(jié)、耐腐蝕性好、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于紡織、航天、醫(yī)學(xué)、工[20-22]。SMPs 種類(lèi)較多，按照形狀回復(fù)原理，其可分為熱致型、電致型、化學(xué)感應(yīng)型和類(lèi)[23]。其中，熱致型形狀回復(fù)原理是：在高于材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）時(shí)加形變達(dá)到設(shè)計(jì)值并處于應(yīng)變硬化狀態(tài)，保持荷載不變進(jìn)行冷卻，固定該形變，卸度升高至 Tg以上時(shí)，預(yù)形變材料又回復(fù)到其初始形狀，此過(guò)程如圖 1-2。由于熱s 的訓(xùn)練方法簡(jiǎn)單、制備簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛，其是 SMPs 研究中最為活躍的領(lǐng)域。

然后粘結(jié)裂縫的表面并與基質(zhì)中的催化劑發(fā)生反應(yīng)，從而粘合裂紋面進(jìn)行自動(dòng)愈合，如圖1-3 所示。Jin 等[58]采用雙微膠囊使熱固性環(huán)氧樹(shù)脂能夠自愈合，其中一個(gè)膠囊包含改性脂肪族聚胺，另一個(gè)膠囊包含稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂單體，并通過(guò)原位聚合法將兩種微膠囊分散到環(huán)氧基質(zhì)中。研究表明，當(dāng)胺膠囊和環(huán)氧膠囊的質(zhì)量比為 4:6 時(shí)，材料愈合達(dá)到最佳效果。朱孟花等[59]研究了微膠囊自愈合技術(shù)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料斷裂力學(xué)性能的影響。當(dāng)微膠囊摻量較小時(shí)，達(dá)不到自愈合目的；當(dāng)摻量較大時(shí)，易產(chǎn)生團(tuán)聚，且修復(fù)液流出后留下的空囊壁又成為材料新缺陷，影響力學(xué)性能。圖 1-3 包含微膠囊修復(fù)劑復(fù)合材料的自愈合概念示意圖[57]Fig. 1-3 Schematic diagram of self healing of composite materials with microcapsule repair agent除了微膠囊自愈合，中空纖維自愈合的研究也比較多，其自愈合原理與微膠囊類(lèi)似。Williams 等[60]采用充滿雙組份環(huán)氧樹(shù)脂的纖維埋置在復(fù)合材料中，當(dāng)基體損傷穿過(guò)纖維時(shí)，修復(fù)液滲入裂紋，粘合裂紋面，如圖 1-4，并采用沖擊和彎曲試驗(yàn)研究了損傷后自愈合效果。另外，倪卓等[61]研究了碳纖維在聚酯基體裂紋擴(kuò)展過(guò)程中的橋接作用及自愈合功能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]仿生超疏水納米材料/聚氨酯涂層的研究[D]. 喻華兵.太原理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]形狀記憶交聯(lián)聚己內(nèi)酯及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 李策.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]納米二氧化鈦改性高密度聚乙烯耐老化研究[D]. 董顯權(quán).淮北師范大學(xué) 2014
[3]具有自修復(fù)功能的形狀記憶聚合物的制備及性能表征[D]. 魏洪秋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]熱塑性聚氨酯彈性體結(jié)構(gòu)及其老化性能的研究[D]. 李慧慧.復(fù)旦大學(xué) 2013
[5]改性聚氨酯粘彈阻尼材料及其約束阻尼結(jié)構(gòu)的表征及老化研究[D]. 張靜.青島理工大學(xué) 2011
[6]澆注型聚氨酯彈性體耐油性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究[D]. 陳萬(wàn)濱.華南理工大學(xué) 2011
[7]FPS聚合物性能評(píng)價(jià)與驅(qū)油效果研究[D]. 董加宇.大慶石油學(xué)院 2010



本文編號(hào)：3466095