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《層狀納米材料聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文層狀納米材料/聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能作者姓名劉武學(xué)科專業(yè)化學(xué)工程指導(dǎo)教師肖新顏教授所在學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院論文提交日期2015年5月PreparationandPropertiesofNano-LayeredMaterials/PolymerCompoundModifiedAsphaltADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:LiuWuSupervisor:Prof.XiaoXinyanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,Chin
2、a分類號(hào):TQ/TU學(xué)校代號(hào):10561學(xué)號(hào):201220119507華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文層狀納米材料/聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能作者姓名:劉武指導(dǎo)教師姓名、職稱:肖新顏教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱:化學(xué)工程研究方向:聚合物納米復(fù)合材料論文提交日期:2015年06月19日論文答辯日期:2015年06月07日學(xué)位授予單位:華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期:年月日答辯委員會(huì)成員:主席:劉海洋教授委員:肖新顏教授傅和青副教授萬彩霞高級(jí)實(shí)驗(yàn)師摘要瀝青因其良好粘彈性及礦物附著力而廣泛應(yīng)用于高等級(jí)路面及機(jī)場(chǎng)跑道的鋪設(shè)。然而,普通瀝青路面在服役過程中,存在低溫發(fā)
3、脆開裂、高溫熔融且易產(chǎn)生疲勞和老化等,難以滿足現(xiàn)代高水平、重負(fù)載、極端氣候條件下的需求,因此,摻入改性劑以提升瀝青的物理性能、抗老化、抗蠕變疲勞性能等成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。本文選用層狀納米材料(有機(jī)蒙脫土OMMT、水滑石LDHs)與聚合物(廢膠粉CR、EVA)復(fù)配作為瀝青改性劑制備了復(fù)合改性瀝青材料,考察了層狀納米材料和聚合物改性劑對(duì)瀝青材料性能的影響,探討了層狀納米材料及其聚合物的改性機(jī)理以及改性瀝青的微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀性能之間的關(guān)系。主要研究結(jié)論如下:(1)層狀納米OMMT和LDHs在瀝青體系中分別以剝離型和類填料型分散,均能有效增強(qiáng)瀝青與聚合物間的相互
4、作用,有效提升瀝青的性能,OMMT改性效果尤甚;聚合物CR和EVA均能提升瀝青的物理性能、抗老化性及流變性能,但作用機(jī)理各異。(2)層狀納米OMMT和LDHs摻入聚合物改性瀝青中,復(fù)合改性瀝青的軟化點(diǎn)升高,針入度減小,5℃延度影響不大,復(fù)合改性瀝青的抗車轍性能得到有效提升;同時(shí),納米材料的摻入,針入度指數(shù)顯著增大,復(fù)合瀝青材料的溫度敏感性顯著提升。(3)層狀納米OMMT和LDHs顯著提升了復(fù)合改性瀝青體系的相容性,復(fù)合材料的離析軟化點(diǎn)差值(ΔSPstorage)明顯減小到<2.5℃,儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)良;LDHs的摻入,使CR剪切得更細(xì)小且分散更均勻,同時(shí)有效抑制
5、了CR的團(tuán)聚沉降;OMMT促使EVA與瀝青之間相互交聯(lián),抑制兩相間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),起到很好的穩(wěn)定性作用。(4)復(fù)合改性瀝青的抗熱氧/UV老化性能均隨層狀納米OMMT和LDHs的摻入顯著提升。OMMT和LDHs通過其無機(jī)層板的物理阻隔及屏蔽效應(yīng)有效抑制了瀝青的氧化老化作用;同時(shí)LDHs對(duì)UV具有物理阻隔和化學(xué)吸收的雙重作用,其抗UV老化性能更為優(yōu)異。(5)層狀納米材料(OMMT、LDHs)/聚合物(CR、EVA)復(fù)合改性瀝青均表現(xiàn)出良好的*流變性,隨OMMT(或LDHs)摻量的增加,復(fù)合改性瀝青的復(fù)數(shù)模量(G)增加,相位角(δ)減小,TSHRP由66.2℃升至81
6、.2℃,抗車轍性能及其路用等級(jí)大幅提升。關(guān)鍵詞:瀝青;聚合物;層狀納米材料;儲(chǔ)存穩(wěn)定性;老化性能IABSTRACTAsphalt,withexcellentadhesionandviscoelasticproperties,isagoodpavingmaterialforhighgraderoadsandbridgeconstruction.However,withtheincreasingtrafficload,highdemandofnewlanedesignaswellasthechangeableclimateconditions,themoresu
7、periorperformanceofasphaltisvitallyneeded.Oneeffectivewayistoaddvariousmodifiers,suchaspolymer,nano-layeredmaterialsandchemicalmodifyingagentintoasphalttoobtainthemodifiedasphaltwithexcellentphysicalperformance,anti-agingandcreepresistance,whichbecomeahotpint.Nano-layeredmaterial(o
8、rganicmontmorillonite(OMMT