植物油活化胶粉沥青流变及微观性能研究

为提高胶粉在沥青中的溶解度,改善橡胶沥青高黏问题,探讨植物油用于胶粉活化的可行性,采用流变学试验,对不同种类助剂活化胶粉沥青的力学性能变化规律进行了研究,并结合红外光谱、凝胶渗透色谱试验(GPC)探究橡胶沥青微观结构变化。结果表明:植物油的降黏效果更好,但其活化后橡胶沥青的弹性性能及抗变形能力相对较差,红外光谱中C=C键含量相对较少,解释了其力学性能较弱;反式烯烃CH的产生和芳环C=C、共轭烯烃含量的增加验证了胶粉的脱硫、降解反应;GPC测试显示植物油活化胶粉沥青,中、大分子含量较多,说明其脱硫降解反应更剧烈。     

双螺杆挤出胶粉改性沥青流变性能研究

为解决橡胶沥青黏度高、掺量低的问题，用双螺杆挤出法对胶粉进行脱硫，同时为了进一步解决螺杆高温挤出时胶粉力学性能损失大的问题，采用双螺杆分别在低温（低于170℃）120℃、160℃和高温200℃、240℃挤出胶粉，再分别以20%、30%、40%的胶粉掺量（质量分数）制备12组胶粉改性沥青。通过溶胶含量试验，测试胶粉的脱硫程度；采用布氏黏度试验、动态剪切流变试验（DSR）、多应力蠕变恢复试验（MSCR），研究挤出温度、胶粉掺量对胶粉改性沥青加工流动性能、流变性能的影响规律。结果表明：采用活化工艺结合双螺杆挤出工艺制备的胶粉溶胶含量有较大提高，160℃挤出温度下溶胶含量较120℃挤出温度下溶胶含量提高了2.13%；黏温曲线中，活化挤出胶粉改性沥青相比橡胶沥青黏度降低较为明显，说明活化挤出工艺能很好地改善橡胶沥青黏度高的问题；随着挤出温度的升高，胶粉改性沥青复数剪切模量逐渐降低，同时在低频区相位角不断增大，意味着弹性性能逐步减弱；挤出温度为120℃和160℃时，胶粉掺量的增加能改善沥青高温性能和弹性恢复性能，但温度升至200℃及240℃时，高温性能随掺量增加有所降低，240℃时弹性恢复性能也开始降低；12组样品中160℃挤出温度条件下，各掺量胶粉改性沥青流变性能较好，加工流动性能也相比橡胶沥青有较大改善。