廢輪胎膠粉改性瀝青作用機(jī)理的研究

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1、中圖分類號(hào)：TQ311單位代碼：10425學(xué)號(hào)：S12030421廢輪胎膠粉改性瀝青作用機(jī)理的研究StudyonActionMechanismbetweenWasteTireRubberandAsphalt學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程與技術(shù)研究方向：精細(xì)化工作者姓名：周帥指導(dǎo)教師：殷長龍副教授王仕峰副教授劉晨光教授二〇一五年五月StudyonActionMechanismbetweenWasteTireRubberandAsphaltAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandi

2、date：ZhouShuaiSupervisors：A.P.YinChanglongA.P.WangShifengProf.LiuChenguangCollegeofChemicalEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)關(guān)于學(xué)位論文的獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的。，除，成果，論文中有關(guān)資料和數(shù)據(jù)是實(shí)事求是的盡我所知文中己經(jīng)加標(biāo)注和致謝外本論文不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫的研巧成果，也不

3、包含本人或他人為獲得中國石油一大學(xué)。與我同工作的同志（華東）或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷證書而使用過的材料對(duì)研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作出了明確的說明。。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律貴任學(xué)位論文作者簽名；：日期日．風(fēng)腫訓(xùn)炸知Ｉ學(xué)位論文使用授權(quán)書本人完全同意中國石油大學(xué)（華東）有權(quán)使用本學(xué)位論文（包括但不限于其?。崳娝婧碗娮影妫?，使用方式包括但不限于：保留學(xué)位論文，按規(guī)定向國家有關(guān)部口）送交，允許學(xué)位論文被查閱、借閱和復(fù)印，將學(xué)位（機(jī)構(gòu)、贈(zèng)送和交換學(xué)位論文論文的

4、全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存學(xué)位論文。保密學(xué)位論文在解密后的使用授權(quán)同上。：學(xué)位論文作者簽名：曰期年戶月日＿巧葉２ＷＴＪＩ＇；指導(dǎo)教師簽名：＾月曰曰期２〇（（途么／衾產(chǎn)Ｉ摘要將廢輪胎制成膠粉對(duì)瀝青改性，既能減少環(huán)境污染，又可以提高瀝青的路用性能。但是，膠粉改性瀝青的性能受輪胎及瀝青來源、膠粉成分及粒徑分布等材料因素以及加工溫度、混合方式、摻量等工藝因素的影響比較大。這些因素本質(zhì)上影響了膠粉與瀝青的相互作用，從而決定了改性瀝青的最終使用

5、性能。因此，從微觀層次上研究膠粉與瀝青的相互作用機(jī)理具有重要的意義。論文首先在180℃下制備并貯存常規(guī)改性瀝青，240℃下制備高溫改性瀝青，研究了膠粉改性瀝青在改性及貯存過程中粘度、軟化點(diǎn)等物理性能的變化規(guī)律；其次，用甲苯抽提分離不同作用程度樣品的殘余膠粉和瀝青，對(duì)殘余膠粉進(jìn)行了熱重、交聯(lián)密度、紅外光譜、元素含量及微觀結(jié)構(gòu)等分析，研究了膠粉組成和結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律；最后，對(duì)瀝青進(jìn)行了四組分含量測定，研究了瀝青組成的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著加熱時(shí)間的延長，改性瀝青的粘度和軟化點(diǎn)先迅速增大，然后又逐漸下降。加工溫

6、度對(duì)膠粉的降解有重要影響，180℃攪拌1h的改性瀝青中膠粉的降解量為28%，貯存12h后，降解量達(dá)40%，而240℃下改性1h后的降解量可達(dá)到60%。由于苯環(huán)對(duì)碳鏈的穩(wěn)定作用，膠粉中合成橡膠比天然橡膠的降解程度小。炭黑顆粒與橡膠鏈之間存在物理化學(xué)結(jié)合作用，當(dāng)膠粉降解量達(dá)到40%以上時(shí)，部分炭黑顆粒及無機(jī)物才會(huì)解離，釋放到瀝青中。相同條件下，攪拌方式比剪切方式更能加快瀝青中輕質(zhì)組分的擴(kuò)散，而剪切方式更能加快膠粉網(wǎng)絡(luò)的降解。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測了膠粉與瀝青相互作用的模型，其中膠粉的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)變化分為三個(gè)階段。前期

7、階段，膠粉表面疏松結(jié)構(gòu)發(fā)生降解，其交聯(lián)質(zhì)量迅速減小，交聯(lián)密度小幅下降；中期階段，膠粉內(nèi)部C-S鍵、S-S鍵發(fā)生斷裂，交聯(lián)密度迅速下降，而交聯(lián)質(zhì)量變化較??；后期階段，膠粉的交聯(lián)密度達(dá)到平衡，橡膠的C-C鍵發(fā)生斷裂，膠粉交聯(lián)質(zhì)量下降，體積變小。膠粉降解生成的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等大分子會(huì)通過中間組分芳香分，降解生成飽和分，甚至分子量更小的物質(zhì)。關(guān)鍵詞：膠粉，改性瀝青，作用機(jī)理，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，瀝青四組分iStudyonActionMechanismbetweenWasteTireRubberandAsphaltZhouSh

8、uai(ChemicalEngineering&Technology)DirectedbyA.P.YinChanglong&WangShifeng&Prof.LiuChenguangAbstractScraptirescanbemadeintocrumbrubberformodifyingasphalt,whichnotonlyreducesenvironmentalpollution,butalsoimprovesaspha