基于正交试验的废轮胎胶粉改性沥青微观特性研究

通过4水平4因素正交试验设计方案制备了废轮胎胶粉改性沥青,并对最优组合胶粉改性沥青进行了薄膜烘箱老化试验。通过对沥青基础指标的测试及傅里叶变换红外光谱、四组分及热重的分析,从宏观角度评价了不同沥青的性能变化,微观角度分析了胶粉改性沥青的化学组分及变化规律。研究结果表明,胶粉改性沥青的最优配比组合为胶粉掺量17%（质量分数,下同）、搅拌温度180 ℃、改性剂质量配比1/6和增塑剂掺量4%。用胶粉改性后沥青的红外光谱特征吸收峰的形状及位置未变,但强度发生变化;使化学组分的含量产生了变化,饱和分和芳香分减少、胶质和沥青质增加。胶粉的掺入降低了沥青的热降解速率,提高了初始降解温度及最终残留物含量,改善了沥青的热稳定性。     

两种改性沥青的微观结构试验研究

利用现代测试手段,如红外光谱（IR）、热重（TG）、扫描电镜（SEM）分析的方法,对基质沥青、SBS改性沥青和胶粉改性沥青进行了试验。分析了沥青的微观结构及改性沥青性能。结果表明：基质沥青为均相结构,SBS改性沥青为亚均相结构;废胶粉与沥青能够均匀混合,既有物理共混又有化学反应,形成稳定的非均相结构;胶粉颗粒的表面网状结构可很好的吸附沥青,使沥青粘度增大,感温性降低,为改性沥青的应用提供了理论依据。     

活化胶粉对改性沥青性能的影响及作用机理

为探究活化胶粉(ACR)改性沥青在施工阶段的抗老化属性，采用次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H₂O₂)溶液对废胶粉进行化学活化并制备ACR改性沥青，借助物理实验和沥青流变实验对不同沥青的性能进行分析，并用傅里叶红外光谱(FTIR)实验对比活化前后胶粉改性沥青的官能团变化。结果表明，废胶粉通过化学活化后能够明显改善沥青的高温、低温性能、抗老化性能和储存稳定性；相比于未活化胶粉沥青，化学活化胶粉能显著降低胶结料的黏度；同时随着活化剂用量的增加，ACR改性沥青短期老化后的抗车辙因子、不可恢复蠕变柔量等性能指标有不同程度改善，储存稳定性提高，其中NaClO对胶粉活化表现出更好的活化效果；用NaClO和H₂O₂活化后胶粉改性沥青的改性过程为物理改性，通过增强胶粉与沥青的相容性达到提升沥青性能的效果。     

废轮胎胶粉-废塑料复合改性沥青制备工艺

合理的制备工艺是复合改性沥青性能发挥的重要保证。采用20%的40目废轮胎胶粉和2%的白色废塑料袋制备复合改性沥青,通过灰色关联度分析法可知,软化点差、25℃针入度、软化点、5℃延度及180℃黏度在复合改性沥青综合评价值中的权重分别为0. 198 5、0. 221 0、0. 216 3、0. 181 2、0. 183 0;通过正交试验极差分析可知,剪切时间和反应时间对废轮胎胶粉-废塑料复合改性沥青改性效果的影响最大,其次为剪切速率、剪切温度对改性效果影响最小;由灰色关联度分析法和正交试验极差分析可知,废轮胎胶粉-废塑料复合改性沥青的最佳制备工艺为剪切温度170～180℃,剪切速率为3 500 r/min,剪切时间为1 h,反应时间1 h。     

对甲基苯甲醛改性煤沥青的研究

以对甲基苯甲醛 ( 4 - methyl benzaldehyde,简称 4- MB)为改性剂 ,在对甲苯磺酸( PTS)的作用下对煤沥青进行了改性研究 .采用傅立叶红外光谱 ( FT- IR)和核磁共振氢谱 ( 1H-NMR)对煤沥青改性机理进行分析 ;采用扫描电镜 ( SEM)观察改性后煤沥青的形貌 ;采用光学显微镜观察改性沥青热解产物的光学结构 .结果表明 ,对甲基苯甲醛在酸性催化剂的催化作用下与煤沥青发生亲电取代反应 ,改性后煤沥青出现纤维结构 ,改性沥青热解产物的光学组织结构为较好的广域 ( D)结构 .因此 ,改性后的煤沥青有望作为优质的炭材料基体前驱体 .     

胶粉改性沥青的性能指标及其形成机理研究

为了进一步探究胶粉改沥青的性能指标及形成机理,总结分析了国内外对胶粉改性沥青的研究现状,然后制备出胶粉改性沥青,推荐将黏度、高温性能、低温性能及弹性性能作为胶粉改性沥青的评价指标,采用荧光显微镜和红外光谱仪,从微观的角度研究胶粉改性沥青的形成机理。实验结果表明:光谱图中在1030cm-1和1600cm-1处有较小的吸收峰出现,胶粉改性沥青中有少量羰基组成胶粉和沥青两者会发生反应且生成新化合物,改性后沥青的微观结构变成由外及内依次是沥青、胶质和橡胶颗粒核心。     

胶粉改性沥青的制法及其应用（三）

3.北京胶粉+PE复合改性沥青的性能北京路翔技术发展有限公司与西安交通大学、北京市公路局合作用北京路翔公司研制的GL-800型改性沥青高速混合剪切机对辽河A-100甲石油沥青改性,用于修筑北京小红门道路的铺设,改性剂采用废轮胎胶粉和废农用PE薄膜。其目的在于检验胶粉改性沥青及其混合料的路用性能,并检验GL-800型混炼机的性能及其胶粉改性沥青质量的可靠性与稳定性。总结胶粉改性沥青的施工方法及工艺条件,为推广胶粉和PE复合改性国产沥青铺筑高等级公路路面,实施工业化生产提供依据。原材料:农用废PE薄膜加工成1cm2的碎片,废轮胎30…     

胶粉改性沥青的流变特性及改性机理

研究了胶粉改性沥青(CRMA)母料的流变特性,考察了混合时间及混合温度对CRMA母料流变特性的影响,提出并验证了胶粉对沥青改性的"力化学"机理。结果表明,与基质沥青相比,CRMA母料的表观黏度较高,黏流活化能与非牛顿指数较低,加入胶粉显著降低了沥青流变特性对剪切速率和温度变化的敏感性;提高混合温度与延长混合时间对CRMA母料流变特性的影响较大,最佳的混合时间为2h;胶粉与沥青混合过程中,混合体系的温度和胶粉的降解度随着混合时间的延长而增大,且在混合时间为2h时,80%以上的胶粉已发生降解;改性机理符合"力化学"原理。     

废轮胎胶粉改性沥青技术产业化

由天津市政工程研究院主持开发的废轮胎胶粉改性沥青高新技术,曾被列入天津重大高新技术产业化项目,不仅研发出了国内首条废轮胎胶粉改性沥青成套设备及生产工艺,而且突破了世界上公认的技术瓶颈,延长了胶粉颗粒-沥青基质混熔体的储存期。在该混熔体系中,由于胶粉在溶胀之后密度高于沥青,胶粉会逐渐沉降,导致     

胶粉改性沥青的制法及其应用（二）

三、胶粉改性沥青的性能石油沥青的基本性能主要有三大指标,即针入度、软化点和延度。它们表明沥青对温度的敏感性能,现将几个公司的改性沥青的性能简介如下:1.沈阳胶粉改性沥青的性能沈阳橡塑集团公司(再生胶总厂)与沈阳市政设计院于1993年用废轮胎胶粉改性沥青试铺了一段路面,所用改性沥青的配方及基本性能如下。配方:胜利100#石油沥青100份,24目废轮胎胶粉15份,420活化剂适量。表4胜利100#沥青和胶粉改性沥青的基本性能项目胜利100#沥青胶粉改性沥青美国胶粉改性沥青的标准针入度(25℃)/0.1mm1156525～75软化点/℃4458>54延度(25℃)/cm55…     

Terminal Blend胶粉改性沥青的发展

TB胶粉改性沥青是在传统湿法橡胶沥青的基础上,发展起来的一种新型改性沥青,具有黏度低、储存稳定性好等优点。从制备过程、改性机理、组分分析、性能评价、影响因素、应用及优缺点等方面,归纳总结了近年来TB胶粉改性沥青的相关研究成果,对TB胶粉改性沥青进行了全面的综述。重点介绍了TB胶粉沥青的改性机理,即胶粉在高温高速剪切条件下,发生脱硫降解反应,显著降低了结合料的黏度,改善了施工和易性、储存稳定性及低温性能,同时降低了高温性能。最新研究表明,采用TB+SBS、TB+纳米材料、TB+岩沥青或TB+反应型改性剂复合改性,能够制得综合性能较好的改性沥青,是TB橡胶沥青未来主要的发展方向。     

关于废轮胎胶粉粒改性沥青胶结材料的微观分析方法研究综述

橡胶复合改性沥青是一种有利于实现节能、降耗、减排的环保型材料,被广泛应用于各类型路面建设。文章针对废轮胎胶粉粒改性沥青胶结材料的微观分析方法进行综述,认为微观分析方法能够优化传统力学指标分析法,从更全面角度对废轮胎胶粉粒改性沥青胶结材料材料性能、改性机理、分子结构定性等进行分析。文章对该类型材料微观分析方法的总结,旨在为废轮胎胶粉粒改性沥青胶结材料微观表征分析技术应用提供参考借鉴。     

废旧胶粉改性沥青抗老化性能及效益分析

以辽河沥青为基质沥青,以废旧胶粉为改性剂,以糠醛抽出油为调合剂,可制备改性沥青。采用失重系数法、针入度比法考察2种沥青的抗老化性能。结果表明,与基质沥青相比,废旧胶粉改性沥青具有较好的抗老化性能。通过经济效益和社会效益分析,证明用废旧橡胶粉对沥青进行改性,既减少了废旧橡胶对环境的污染,又降低了改性沥青的生产成本。     

胶粉是重要的沥青改性剂

废轮胎加工制成的胶粉用于公路沥青路面中是废轮胎回收利用的重要途径之一。胶粉的主要化学成分是天然橡胶和合成橡胶，其本身就是良好的沥青改性剂，可提高沥青的软化点，增大其粘度，改善沥青混合料的力学性能，提高沥青路面的抗高温车辙性能、抗低温裂口性能、抗水性能，降低行车噪声。但是，胶粉本身与沥青的相互作用较弱，提高胶粉改性沥青的性能是研发的重点。近年来，胶粉改性沥青技术取得了新的进展，主要是通过高速剪切工艺和化学助剂来提高改性效果，从而制备出高性能胶粉改性沥青。     

胶粉改性沥青路面材料的降噪性能

采用湿法改性工艺,分别用超细全硫化粉末丁苯橡胶和废橡胶粉对沥青进行改性,分析了改性沥青的降噪机理,用动态热机械分析仪研究了改性沥青的动态力学性能,并进行了降噪模拟测试.结果表明,胶粉改性沥青的复合模量明显高于基质沥青,抵抗外力的能力强;胶粉添加量较高改性沥青的降噪效果较好;在交通噪声的频率范围内,加入20份(质量)废橡...     

SBS/LNBR/CR复合改性沥青密封胶的制备和性能研究

沥青路面在服役过程中,由于路面结构、气候和荷载的影响易出现早期裂缝,影响路面的长期使用寿命。采用液体丁腈橡胶(LNBR)、SBS和胶粉(CR)复合改性沥青制备裂缝修补密封胶,首先用软化点、锥入度、弹性恢复、流动值、黏度等技术指标,研究了基质沥青种类、液体橡胶掺量、改性工艺、胶粉掺量对密封胶性能的影响;随后利用荧光显微镜和红外光谱试验评价改性剂在复合改性沥青中的分散性;利用离析软化点试验评价改性剂对复合改性沥青密封胶的储存稳定性的影响。结果表明,选择90#基质沥青、3%液体丁腈橡胶、4%SBS时,随着胶粉掺量的增加,密封胶的软化点、弹性恢复和黏度均提高,流动值变好,但锥入度和储存稳定性稍有降低,当胶粉掺量20%时密封胶的综合性能最佳。     

一种沥青改性用废轮胎胶粉的表面氧化改性工艺

正由南开大学申请的专利(公开号CN103145882B,公开日期2018-01-26)"一种沥青改性用废轮胎胶粉的表面氧化改性工艺",涉及一种沥青改性用废轮胎胶粉的表面氧化改性工艺。具体步骤包括:将废轮胎胶粉分散在水中,加入一定量的氧化剂,25～80℃恒温搅拌1.5 h,其中氧化剂为二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、次氯酸钠或过氧化氢中的一种,氧化剂用量占废轮胎胶粉质量的3%～30%,反应结束后过滤烘干得到氧化改性胶粉,将其作为沥青改性剂制备胶粉改性沥     

岩沥青/胶粉复合改性沥青性能与黏弹性分析

使用青川岩沥青和胶粉对基质沥青进行复合改性,在保持胶粉质量分数为20%不变的情况下改变岩沥青用量制得胶粉改性和岩沥青/胶粉复合改性沥青,通过针入度试验、动态剪切流变试验和重复应力蠕变恢复试验分别对改性沥青的宏观性能、储存稳定性、流变性能和变形恢复能力进行了分析,并采用Burgers本构方程模拟分析了改性沥青在持续应力加载下各组成变形部分占比的变化规律。结果表明,胶粉和岩沥青的加入均可大幅提高沥青的高温性能,使其变得黏稠;岩沥青的加入对于基质沥青的低温性能具有较强的削弱作用,但可改善其储存稳定性,而胶粉的加入可减小岩沥青对基质沥青低温性能的削弱作用;岩沥青的加入提高了改性沥青的抗车辙能力,使沥青弹性组分含量大幅增加,但并未对黏性组分产生较大影响,沥青抵抗较大荷载的能力得以增强,而应力敏感性则有所降低,复合改性沥青黏稠度缓慢增加的同时迅速变硬,在受较长时间的大荷载作用时变形也能较快恢复。     

一种橡胶沥青及其制备方法

由周其强申请的专利(公开号CN101792608A,公开日期2010-08-04)一种橡胶沥青及其制备方法,涉及的橡胶沥青组成为基质沥青/胶粉改性剂质量比为4/(1～4),胶粉改性剂组成为废轮胎胶粉/己二醇质量比为(94～96)/(6～4)。橡胶沥青的制备方法为:将己二醇按比例掺入废轮胎胶粉中,拌和润湿得胶粉改性剂;将     

胶粉表面氧化机理及对改性沥青储存稳定性的影响

为了增强胶粉表面活性,改善胶粉改性沥青的储存稳定性,分别采用H₂O₂溶液和NaClO溶液对废旧胶粉进行表面氧化处理,并考察了FeSO₄·7H₂O对H₂O₂溶液氧化过程的催化作用。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及电子能谱(EDS)研究了胶粉氧化前后的微观结构,并采用48 h离析试验对胶粉氧化前后改性沥青的储存稳定性进行了表征。试验结果表明:在两种氧化剂的作用下,胶粉表面活性含氧基团增加,微观形貌发生改变;胶粉氧化前后的主要元素均为C、O、S,且氧化胶粉表面O元素的相对含量显著增加;此外,H₂O₂-FeSO₄溶液氧化的胶粉改性沥青储存稳定性显著提高,满足了我国对聚合物改性沥青的要求。