二異氰酸酯/納米粘土改性瀝青的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 16:43
近年來,納米粘土逐漸成為改性瀝青研究熱點(diǎn)。納米粘土具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu),且原料易得、價(jià)格低廉,用于改性瀝青可大幅提升瀝青的物理性能和抗老化性能。納米粘土物理改性瀝青一般是通過高速剪切使其分散于瀝青中,但其在儲存、運(yùn)輸和應(yīng)用中容易發(fā)生改性劑團(tuán)聚,從而影響其路用性能。而化學(xué)改性劑則可以較好地解決以上問題。本文采用具有活性-NCO基團(tuán)的三種二異氰酸酯(如:異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)等)對納米粘土(包括無機(jī)蒙脫土(Na-MMT)、有機(jī)蒙脫土(OMMT)和膨脹蛭石(EVMT)等)進(jìn)行有機(jī)改性。并將改性后的納米粘土作為化學(xué)改性劑,采用熔融共混法制備得到二異氰酸酯/納米粘土改性瀝青材料?疾炝硕惽杷狨シN類和反應(yīng)溫度對改性納米粘土的影響,采用FT-IR、XRD、SEM和TG對改性納米粘土進(jìn)行了表征,結(jié)果表明:對于改性Na-MMT,IPDI改性效果最佳,適宜的反應(yīng)溫度為85℃,此條件下,IPDI一端的-NCO與層間-OH反應(yīng)而保留另一端-NCO,得到的IPDI-HMMT-85的層間距由1.51 nm增至1.95 nm;對于改性O(shè)MM...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 瀝青
1.3 物理改性劑改性瀝青
1.3.1 聚合物改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.3.2 納米粘土改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.3.3 物理改性機(jī)理
1.4 化學(xué)改性劑改性瀝青
1.4.1 聚合物化學(xué)改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.4.2 新型化學(xué)改性劑研究現(xiàn)狀
1.4.3 化學(xué)改性機(jī)理
1.5 化學(xué)改性納米粘土
1.6 本文的研究意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
1.6.3 本文創(chuàng)新之處
第二章 二異氰酸酯改性納米粘土的制備及表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 二異氰酸酯改性納米粘土的制備
2.3.2 分析與表征
2.4 二異氰酸酯改性無機(jī)蒙脫土
2.4.1 二異氰酸酯種類對改性無機(jī)蒙脫土的影響
2.4.2 反應(yīng)溫度對改性無機(jī)蒙脫土的影響
2.4.3 改性無機(jī)蒙脫土的FT-IR分析
2.4.4 改性無機(jī)蒙脫土的SEM-EDS分析
2.4.5 改性無機(jī)蒙脫土的TG分析
2.5 二異氰酸酯改性有機(jī)蒙脫土
2.5.1 二異氰酸酯種類對改性有機(jī)蒙脫土的影響
2.5.2 反應(yīng)溫度對改性有機(jī)蒙脫土的影響
2.5.3 改性有機(jī)蒙脫土的FT-IR分析
2.5.4 改性有機(jī)蒙脫土的SEM分析
2.5.5 改性有機(jī)蒙脫土的TG分析
2.6 二異氰酸酯改性膨脹蛭石
2.6.1 二異氰酸酯種類對改性膨脹蛭石的影響
2.6.2 反應(yīng)溫度對改性膨脹蛭石的影響
2.6.3 改性膨脹蛭石的FT-IR分析
2.6.4 改性膨脹蛭石的SEM分析
2.6.5 改性膨脹蛭石的TG分析
2.7 本章小結(jié)
第三章 改性納米粘土/瀝青材料的制備及性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 改性納米粘土/瀝青材料的制備
3.4 分析與表征
3.4.1 FT-IR分析
3.4.2 微觀結(jié)構(gòu)表征
3.4.3 軟化點(diǎn)測試
3.4.4 針入度測試
3.4.5 離析實(shí)驗(yàn)
3.4.6 UV老化測試
3.4.7 TG分析
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 改性瀝青的FT-IR分析
3.5.2 改性瀝青的XRD分析
3.5.3 改性瀝青的軟化點(diǎn)
3.5.4 改性瀝青的針入度及針入度指數(shù)
3.5.5 改性瀝青的儲存穩(wěn)定性能
3.5.6 改性瀝青的UV老化性能
3.5.7 改性瀝青的熱穩(wěn)定性能
3.6 本章小結(jié)
第四章 改性納米粘土/瀝青材料的改性機(jī)理
4.1 引言
4.2 改性瀝青的改性機(jī)理
4.2.1 相容性
4.2.2 微觀結(jié)構(gòu)
4.2.3 膠體結(jié)構(gòu)變化
4.2.4 增強(qiáng)作用
4.3 改性瀝青的UV老化機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論及建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意見
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型反應(yīng)性改性瀝青改性劑技術(shù)性能研究[J]. 曹曉娟. 當(dāng)代化工. 2015(07)
[2]層狀雙羥基復(fù)合金屬氫氧化物/廢膠粉改性瀝青的性能及老化機(jī)理[J]. 劉武,肖新顏,晏英. 高分子材料科學(xué)與工程. 2015(02)
[3]Viscoelasticity of Asphalt Modified With Packaging Waste Expended Polystyrene[J]. Changqing Fang,Linna Jiao,Jingbo Hu,Qian Yu,Dagang Guo,Xing Zhou,Ruien Yu. Journal of Materials Science & Technology. 2014(09)
[4]剝離型納米蒙脫土/聚酰亞胺復(fù)合材料的制備與表征[J]. 賴登旺,陳靜,張起,李篤信,蔡淑容,楊軍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]Nanomaterials Applied in Asphalt Modification:A Review[J]. Changqing Fang,Ruien Yu,Shaolong Liu,Yan Li. Journal of Materials Science & Technology. 2013(07)
[6]納米蒙脫土改性瀝青復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 楊澤清,肖新顏. 現(xiàn)代化工. 2013(03)
[7]季銨鹽插層蒙脫土及其去除海洋卡盾藻的研究[J]. 吳婷,閆新亞,蔡祥,譚紹早,楊維東. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(08)
[8]納米ZnO/SBS改性瀝青儲存穩(wěn)定性及其機(jī)理分析[J]. 康愛紅,肖鵬,周鑫. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[9]甲苯-2,4-二異氰酸酯改性蒙脫土制備方法及結(jié)構(gòu)表征的研究[J]. 馮輝霞,郭靜威,裴先武,馬建軍,張義新. 應(yīng)用化工. 2010(06)
[10]膠粉物理與化學(xué)改性瀝青性能對比試驗(yàn)研究[J]. 肖鵬,陳洋洋. 公路. 2010(03)
碩士論文
[1]層狀納米材料/聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能[D]. 劉武.華南理工大學(xué) 2015
[2]異氰酸酯/環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)及其性能的研究[D]. 左浚茹.北京化工大學(xué) 2012
[3]SBR改性瀝青在西藏地區(qū)路用性能研究[D]. 丁蘭.重慶交通大學(xué) 2009
[4]SEAM改性瀝青的化學(xué)改性機(jī)理研究[D]. 岳貞菊.重慶交通大學(xué) 2008
[5]高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備與性能表征[D]. 亢陽.東南大學(xué) 2006
本文編號:3430892
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 瀝青
1.3 物理改性劑改性瀝青
1.3.1 聚合物改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.3.2 納米粘土改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.3.3 物理改性機(jī)理
1.4 化學(xué)改性劑改性瀝青
1.4.1 聚合物化學(xué)改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.4.2 新型化學(xué)改性劑研究現(xiàn)狀
1.4.3 化學(xué)改性機(jī)理
1.5 化學(xué)改性納米粘土
1.6 本文的研究意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
1.6.3 本文創(chuàng)新之處
第二章 二異氰酸酯改性納米粘土的制備及表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 二異氰酸酯改性納米粘土的制備
2.3.2 分析與表征
2.4 二異氰酸酯改性無機(jī)蒙脫土
2.4.1 二異氰酸酯種類對改性無機(jī)蒙脫土的影響
2.4.2 反應(yīng)溫度對改性無機(jī)蒙脫土的影響
2.4.3 改性無機(jī)蒙脫土的FT-IR分析
2.4.4 改性無機(jī)蒙脫土的SEM-EDS分析
2.4.5 改性無機(jī)蒙脫土的TG分析
2.5 二異氰酸酯改性有機(jī)蒙脫土
2.5.1 二異氰酸酯種類對改性有機(jī)蒙脫土的影響
2.5.2 反應(yīng)溫度對改性有機(jī)蒙脫土的影響
2.5.3 改性有機(jī)蒙脫土的FT-IR分析
2.5.4 改性有機(jī)蒙脫土的SEM分析
2.5.5 改性有機(jī)蒙脫土的TG分析
2.6 二異氰酸酯改性膨脹蛭石
2.6.1 二異氰酸酯種類對改性膨脹蛭石的影響
2.6.2 反應(yīng)溫度對改性膨脹蛭石的影響
2.6.3 改性膨脹蛭石的FT-IR分析
2.6.4 改性膨脹蛭石的SEM分析
2.6.5 改性膨脹蛭石的TG分析
2.7 本章小結(jié)
第三章 改性納米粘土/瀝青材料的制備及性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 改性納米粘土/瀝青材料的制備
3.4 分析與表征
3.4.1 FT-IR分析
3.4.2 微觀結(jié)構(gòu)表征
3.4.3 軟化點(diǎn)測試
3.4.4 針入度測試
3.4.5 離析實(shí)驗(yàn)
3.4.6 UV老化測試
3.4.7 TG分析
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 改性瀝青的FT-IR分析
3.5.2 改性瀝青的XRD分析
3.5.3 改性瀝青的軟化點(diǎn)
3.5.4 改性瀝青的針入度及針入度指數(shù)
3.5.5 改性瀝青的儲存穩(wěn)定性能
3.5.6 改性瀝青的UV老化性能
3.5.7 改性瀝青的熱穩(wěn)定性能
3.6 本章小結(jié)
第四章 改性納米粘土/瀝青材料的改性機(jī)理
4.1 引言
4.2 改性瀝青的改性機(jī)理
4.2.1 相容性
4.2.2 微觀結(jié)構(gòu)
4.2.3 膠體結(jié)構(gòu)變化
4.2.4 增強(qiáng)作用
4.3 改性瀝青的UV老化機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論及建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意見
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型反應(yīng)性改性瀝青改性劑技術(shù)性能研究[J]. 曹曉娟. 當(dāng)代化工. 2015(07)
[2]層狀雙羥基復(fù)合金屬氫氧化物/廢膠粉改性瀝青的性能及老化機(jī)理[J]. 劉武,肖新顏,晏英. 高分子材料科學(xué)與工程. 2015(02)
[3]Viscoelasticity of Asphalt Modified With Packaging Waste Expended Polystyrene[J]. Changqing Fang,Linna Jiao,Jingbo Hu,Qian Yu,Dagang Guo,Xing Zhou,Ruien Yu. Journal of Materials Science & Technology. 2014(09)
[4]剝離型納米蒙脫土/聚酰亞胺復(fù)合材料的制備與表征[J]. 賴登旺,陳靜,張起,李篤信,蔡淑容,楊軍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]Nanomaterials Applied in Asphalt Modification:A Review[J]. Changqing Fang,Ruien Yu,Shaolong Liu,Yan Li. Journal of Materials Science & Technology. 2013(07)
[6]納米蒙脫土改性瀝青復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 楊澤清,肖新顏. 現(xiàn)代化工. 2013(03)
[7]季銨鹽插層蒙脫土及其去除海洋卡盾藻的研究[J]. 吳婷,閆新亞,蔡祥,譚紹早,楊維東. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(08)
[8]納米ZnO/SBS改性瀝青儲存穩(wěn)定性及其機(jī)理分析[J]. 康愛紅,肖鵬,周鑫. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[9]甲苯-2,4-二異氰酸酯改性蒙脫土制備方法及結(jié)構(gòu)表征的研究[J]. 馮輝霞,郭靜威,裴先武,馬建軍,張義新. 應(yīng)用化工. 2010(06)
[10]膠粉物理與化學(xué)改性瀝青性能對比試驗(yàn)研究[J]. 肖鵬,陳洋洋. 公路. 2010(03)
碩士論文
[1]層狀納米材料/聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能[D]. 劉武.華南理工大學(xué) 2015
[2]異氰酸酯/環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)及其性能的研究[D]. 左浚茹.北京化工大學(xué) 2012
[3]SBR改性瀝青在西藏地區(qū)路用性能研究[D]. 丁蘭.重慶交通大學(xué) 2009
[4]SEAM改性瀝青的化學(xué)改性機(jī)理研究[D]. 岳貞菊.重慶交通大學(xué) 2008
[5]高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備與性能表征[D]. 亢陽.東南大學(xué) 2006
本文編號:3430892
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