橡胶转化沥青的紫外老化机理研究

将胶粉深度降解为类似沥青物质,制备了橡胶转化沥青(RTA);研究了RTA在紫外线(UV)老化过程中的结构与性能变化。通过流变和常规性能表征了UV老化对RTA宏观性能的影响;采用热重和红外光谱等表征了UV老化前后沥青和橡胶的微观结构变化。结果表明,随着UV老化时间的延长,基质沥青抗车辙因子增大,RTA的车辙因子和羰基指数均呈现出先增大后减小;RTA的羰基指数变化幅度小于基质沥青。深度降解橡胶释放的炭黑使RTA耐紫外线老化能力优于基质沥青。     

不同活化橡胶改性沥青性能研究及对比

试验分别采用微波活化、抽出油活化和次氯酸钠活化三种方式对橡胶粉进行活化改性,并用活化胶粉制备橡胶沥青.测定其粘度、软化点之差和车辙因子,对比分析不同活化橡胶沥青的粘度、相容性以及流变性能的差异,评价三种胶粉活化方式的优劣性,并进行活化胶粉对沥青改性的显著性分析.分析结果表明:胶粉掺量对橡胶沥青的粘度、热存储稳定性和流变性能均有显著影响;活化胶粉可显著降低橡胶沥青的粘度,提高其热存储稳定性;采用不同方式制得的活化胶粉对橡胶沥青性能的影响各有不同,相比而言,微波活化胶粉降粘效果较差,抽出油活化橡胶沥青存储稳定性最好,但会使橡胶沥青流变性能减弱,且随掺量增加而减小,次氯酸钠活化胶粉对橡胶沥青流变性能的改善最为显著.     

不同制备方法的橡胶沥青黏度特性对比分析

为了明确制备方法和工艺条件对橡胶沥青黏度特性的影响,在不同制备温度、制备时间、胶粉粒径及胶粉掺量条件下,采用高速剪切和机械搅拌两种方式制备橡胶沥青,对比分析了两种制备体系橡胶沥青黏度变化规律及黏度构成差异。采用Arrhenius方程计算了两种体系橡胶沥青的黏流活化能(E_η),探究了其黏流特性的差异及温度敏感性。结果表明:两种制备体系的橡胶沥青黏度随制备温度、制备时间的增加及胶粉粒径的减小先增大后减小,在135 ℃、150 ℃以及165 ℃测试条件下,剪切橡胶沥青的黏度大于搅拌体系,而在180 ℃条件下呈现出相反规律;随胶粉掺量的增加,二者的黏度不断增大,且搅拌体系的黏度始终大于剪切体系。剪切体系的E_η大于搅拌体系,表明剪切体系橡胶沥青的黏度主要源于胶粉和沥青的交互作用,温度敏感性更强,而搅拌橡胶沥青的黏度主要来自胶粉的位阻效应,自身稳定性更好。     

TOR改性废旧小轿车轮胎橡胶沥青混合料路用性能研究

通过改变橡胶粉掺量(15％～25％),以及掺加维他连接剂对小轿车轮胎胶粉改性沥青的软化点、弹性恢复以及老化后的指标进行试验研究,并分析了胶粉掺量和TOR的掺入对橡胶沥青储存稳定性的影响.在此基础上,研究了小轿车轮胎胶粉对AC-13及ARAC-13两种级配沥青混合料的路用性能的影响.最后通过小轿车轮胎胶粉在沥青中的溶胀和降解行为分析,得出小轿车轮胎胶粉对沥青的改性机理.研究结果表明:废旧小轿车轮胎胶粉能够改善沥青的高温性能和弹性恢复能力,但是其与沥青的溶胀不够充分,TOR能够有效改善小轿车轮胎胶粉与沥青的溶胀效果和稳定性,当胶粉掺量为22.5％时改性效果最佳.TOR改性废旧小轿车轮胎橡胶沥青能够明显改善沥青混合料的路用性能,且ARAC-13级配沥青混合料的路用性能明显优于AC-13级配的混合料.小轿车轮胎胶粉在沥青中既有溶胀过程,又存在降解过程.     

基于储存稳定性的橡胶改性沥青制备工艺

为了制备储存稳定性良好的橡胶改性沥青,基于高温混炼工艺,使用聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、芳烃油、辛烯聚合物橡胶反应剂(TOR)、稳定剂与橡胶粉对基质沥青进行复合改性。提出了橡胶改性沥青的制备方法,分析了改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响,并通过荧光试验观察改性剂在沥青中的分散效果。研究结果表明:添加质量分数为25%的40目(380 μm)胶粉可以明显提高沥青的高温性能;180 ℃下剪切60~90 min后溶胀发育60 min可以得到稳定性良好的橡胶改性沥青;加入相容剂和稳定剂可以提高胶粉的溶胀与分散程度,改性剂之间对沥青性能的影响存在协同作用;复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;橡胶粉、SBS在沥青中的溶胀程度和分散均匀性是影响沥青常规性能和储存稳定性的直接因素。     

橡胶在沥青中溶胀性能的研究

用丁苯橡胶（SBR）片材替代橡胶粉末在沥青中溶胀,利用4组分分析方法（sARA）、x射线光电子能谱分析（XPS）和差示量热扫描（DsC）等测试手段,研究了溶胀实验中的沥青和橡胶结构。结果表明：橡胶在沥青中的溶胀经过一个快速增长过程后达到平衡;4组分分析实验证明：橡胶主要吸收了沥青4组分中的轻质组分;老化-溶胀后的橡胶与未溶胀橡胶相比．玻璃化转变温度反而升高;仅从溶胀极限方面来看,胶粉存在一个理论掺加量,以160℃为例,当胶粉掺加量为沥青质量的47％时在理论上达到平衡溶胀。     

道路铺筑材料——橡胶沥青

橡胶沥青（AR）是一种混合物，它由5％～23％橡胶成分、沥青膏、再生轮胎胶粉和一些配合剂混合而成。本研究用称为“湿法”工艺制备了试样，这种方法能使与热沥青膏混合的橡胶产生平稳的膨胀和反应。用AR作为道路铺筑材料可以提高路面质量，例如使路面具有耐热龟裂性、抗车辙、高防滑性能和低道路噪声等。 我们已经研究了影响废胶粉在沥青中的膨胀和降解的因素。通过研究我们可以提供有利于设计日本AR道路铺筑材料的试验结果。日本AR道路铺筑材料要求具有特佳的质量。     

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     

短期老化对胶粉改性沥青高温性能的影响

为了研究短期老化对胶粉改性沥青高温性能的影响,采用薄膜烘箱试验(TFOT)对胶粉改性沥青进行老化,通过动态剪切流变试验(DSR)、重复蠕变恢复试验(RCRT),从流变性角度分析了不同老化因素对胶粉改性沥青性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)从微观层面对沥青及胶粉老化前后的表观形貌进行分析。结果表明,老化作用使得胶粉改性沥青G*提高、tanδ减小、沥青的高温抗变形能力提高,而老化温度与老化时间的提高则促进了沥青老化程度的加深;老化过程中胶粉仍存在强烈的溶胀与降解反应,两种作用共同促进了胶粉改性沥青的180℃特殊流变性;老化作用使得胶粉改性沥青(εP/εL)减小、沥青变形恢复能力提高,相比于老化温度,老化时间对胶粉改性沥青变形恢复能力的影响更为显著;沥青中的胶粉受老化影响较小,从而使沥青保持较好的弹性。     

硫化胶在高温沥青中结构与性能的研究

采用NR、SBR硫化胶代替废胶粉粉末,在高温沥青(163℃)中进行热存储,测试了不同热存储时间下硫化胶的溶胀指数、交联密度、溶胶含量、硬度、拉伸强度等性能,研究了硫化胶在高温沥青中的结构与性能变化。结果表明,硫化胶在高温沥青中经过一个快速增长而后趋于平缓的溶胀过程;在高温和溶胀作用下,橡胶发生降解,交联密度呈快速下降而后缓慢降低的趋势,溶胶含量随着交联密度的降低显著增加;在溶胀和降解双重作用下,硫化胶硬度、力学性能显著下降。     

脱硫胶粉改性沥青的研究

研究了不同用量的脱硫胶粉和未脱硫胶粉对橡胶沥青粘度、常规性能、贮存稳定性及显微结构的影响。结果表明：脱硫胶粉改性沥青的粘度和软化点与未脱硫胶粉的相比有明显下降,但针入度和贮存稳定性均增加。虽然对生产工艺有利．但不利于提高橡胶沥青的高温性能。脱硫胶粉改性沥青的剪切变稀行为减弱。脱硫胶粉改性沥青的显微图表明：胶粉颗粒发生了破坏,并有炭黑游离出来。     

脱硫胶粉改性沥青工艺及储存稳定性研究

在较高温度下高速剪切混合脱硫胶粉和沥青制备脱硫胶粉改性沥青,考察了温度、时间、脱硫胶粉粒径、脱硫胶粉加量及稳定剂加量对沥青性能、改性沥青粘度和储存稳定性的影响,以探究脱硫胶粉改性沥青的工艺条件及其对改性沥青性能、粘度和储存稳定性的影响.结果表明:改性温度的升高和时间的延长可以改善改性沥青性能,60目脱硫胶粉且加量为20%质量百分数时,改性沥青的性能最优,储存稳定性最高,稳定剂的加入显著地改善了脱硫胶粉-沥青体系的交联度,进一步改进了改性沥青的性能,增加了体系的稳定性;在脱硫胶粉/总量=0.2(质量比,60目)、温度200 ℃、时间60 min及稳定剂加量为0.4%(质量百分数)时,脱硫胶粉改性沥青的性能最佳、稳定性最高.     

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。     

基于桥面铺装材料的橡胶沥青反应机理研究

选择不同的橡胶沥青工艺参数(7种反应时间、3种反应温度和4种胶粉掺量),采用动态剪切流变仪(DSR)以及凝胶渗透色谱(GPC),以研究不同反应参数对橡胶沥青性能的影响.试验结果表明:反应时间和反应温度是影响橡胶沥青性能的最主要因素;反应时间越长,温度越高,橡胶沥青失效温度以及粘度都较高;不同反应参数对基质沥青性能的影响不明显;胶粉改性剂(CRM)掺量对粘度计车辙因子(G*/sinδ)具有显著影响;CRM掺量越高,沥青中大分子(LMS)越高,这主要是由于沥青中小粒径分子被CRM吸收.     

高掺量橡胶沥青的结构与性能

轮胎胶粉的多重交联网络限制了其在橡胶沥青中的胶粉掺量。用经螺杆反应挤出方法可控再生的再生胶可制备高掺量（质量分数不小于30%）橡胶沥青。通过溶胶含量、门尼黏度和基本性能测试及加工实况观察,并结合红外光谱和光学显微镜微观分析,探讨了胶粉的再生程度及用量对高掺量橡胶沥青结构与性能的影响。结果表明,再生过程中胶粉的化学键发生断裂,部分交联网络被破坏。与传统橡胶沥青相比,高掺量橡胶沥青的分散更均匀,加工流动性和高温储存稳定性均得以改善。提高胶粉的降解再生程度可明显提高其在沥青中的掺量,进一步提高改性沥青的低温柔性和高温抗变形能力,但易出现加工黏度的临界陡增现象。     

脱硫胶粉在乳化改性沥青中的应用

考察了不同规格胶粉及不同脱硫程度的脱硫胶粉对橡胶改性乳化沥青性能的影响,结果表明,采用100目胶粉即可制备出橡胶改性乳化沥青,但乳化沥青的性能较差;采用活化度为50%左右的100目脱硫胶粉制备乳化沥青时,脱硫胶粉的用量相比于胶粉可大幅提高;在通过外掺100目50%左右活化度的脱硫胶粉(质量分数15%,以沥青计,下同)和质量分数2%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性的乳化沥青中添加质量分数1%的丁苯胶乳,所制备橡胶改性乳化沥青无筛上剩余物,5 d储存稳定性为2.9%,蒸发残留物的25℃针入度、软化点和5℃延度分别为55 (0.1 mm)、64.5℃和22.5 cm,能够满足乳化改性沥青的技术指标要求。     

改性芳纶短纤维和聚丙烯酸钠对丁腈橡胶吸水膨胀橡胶性能的影响

用磷酸刻蚀改性芳纶短纤维,以改性芳纶短纤维作为增强填料制备丁腈橡胶(NBR)吸水膨胀橡胶(炭黑和白炭黑用量均为20份),研究聚丙烯酸钠(吸水树脂)和改性芳纶短纤维用量对NBR吸水膨胀橡胶物理性能和吸水性能的影响。结果表明:聚丙烯酸钠用量对NBR吸水膨胀橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、吸水膨胀率和质量损失率影响较大,聚丙烯酸钠的适宜用量为60份;改性芳纶短纤维用量增大,NBR吸水膨胀橡胶的硬度增大,拉伸强度提高,吸水膨胀率和质量损失率减小,改性芳纶短纤维的适宜用量为4份。     

废轮胎胶粉-废塑料复合改性沥青改性机理

为研究废轮胎胶粉、废塑料对基质沥青的改性机理,利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)对2种基质沥青、2种废轮胎胶粉改性沥青、4种废塑料改性沥青和4种废轮胎胶粉——废塑料复合改性沥青进行微观分析,研究废轮胎胶粉、废塑料对基质沥青的改性机理。扫描电镜表征结果表明,废轮胎胶粉和废塑料在高温下,吸收了沥青中轻质组分,发生溶胀,然后在高速剪切作用下,均匀分布于沥青中,形成网状结构。通过红外光谱发现,由于苯环参与化学变化,导致苯环骨架中的CC键振动区和苯环取代区附近的透过率发生了微小变化,但是2组沥青均未出现新的特征峰。因此,改性过程主要为物理变化。     

EPDM基遇水膨胀橡胶的制备及性能研究

以三元乙丙橡胶为基胶,加入亲水性聚氨酯和高吸水树脂制备了遇水膨胀橡胶;改变亲水性聚氨酯、高吸水树脂、硫黄等组分,考察了硫化胶力学性能和吸水性能的变化。结果表明,随着亲水性聚氨酯用量的增大,硫化胶硬度减小,拉伸强度和撕裂强度下降,体积膨胀率上升,质量变化率增大,质量损失率减小;随着高吸水树脂用量的增大,硫化胶拉伸强度和撕裂强度均下降,硬度基本不变,质量变化率和体积变化率均上升,质量损失增大;增大硫黄用量可使硫化胶力学性能明显提高,吸水膨胀性降低,质量损失减小;在保持力学性能和吸水膨胀性能的前提下,改善加工工艺可减少质量损失率。     

基于废旧轮胎胶粉的热塑性弹性体的制备及发泡性能研究

通过沥青改性胶粉及采用相容剂与聚丙烯共混制备了性能优良的热塑性弹性体(TPE)材料,并以超临界流体为发泡剂对其发泡性能进行了研究。实验结果表明,胶粉通过沥青改性后,可以明显地提高TPE的拉断伸长率,并且发泡TPE的泡孔平均直径增大,泡孔密度减少,相对密度减小,但是随着沥青用量的增加,材料的粘度降低,从而出现泡孔破裂和塌陷现象,最后导致泡孔平均直径和泡孔密度减小,相对密度增加。相容剂苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MA)可以提TPE的拉断伸长率并改善泡孔结构。温度的升高和饱和压力的增大,都导致了发泡弹性体的泡孔增大,泡孔密度和相对密度减小。