应用碳纳米管提高SBS改性沥青及其混合料路用性能的研究
2014-08-23王国峰张复实
森林工程 2014年1期
王国峰,苏 群,张 奇,张复实*
(1.黑龙江工程学院,哈尔滨 150050;2.清华大学 化学系,北京 100084)
使用聚合物对沥青进行改性是改性沥青研究中的一种重要方法,而其中SBS热塑性橡胶因其优良的综合改性能力,获得了更广泛的应用。而对于SBS对沥青的改性机理,学者们虽然尚未形成统一的认识,但是较为常用的理论模型为溶胀作用。即在高温状态下,SBS橡胶颗粒吸收沥青中轻质组分而溶胀,溶胀后的颗粒相互胶连,形成半固定的连续结构,将沥青约束在这样的溶胀结构中,从而提高了沥青的各方面性能。但是这样的溶胀理论仅仅考虑了沥青与SBS橡胶之间的物理共混过程,而没有重视到两者之间的化学作用。而实际上,制备SBS沥青过程中的高温强机械作用,不可避免地会造成SBS与沥青组分的化学作用,SBS的双键与沥青中的芳香质必然存在一定的π-π吸附作用。高温下也有可能有自由基的产生,通过σ键与沥青组分相连。这些都应是SBS能够改性沥青的主要原因[1-4]。本文正是从综合提高SBS与沥青物理和化学相互作用的角度出发,提出了碳纳米管、SBS复合改性沥青的模型,借助于碳纳米管大的比表面积,可以促进SBS对沥青轻质成分的吸附溶胀,而碳纳米管大的π电子结构,可以作为桥梁,增加SBS、碳纳米管、沥青组分间的π-π相互作用程度。实验证明,碳纳米管的加入是可行和有效的,这也说明了化学作用在改性沥青中的重要地位。
1 碳纳米管/SBS改性沥青的制备
1.1 试剂及材料
基质沥青。……
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