氧化石墨烯改性沥青结合料的性能
2018-07-12朱俊材刘克非
中国粉体技术 2018年4期
朱俊材,李 泉,刘克非
(1.中南林业科技大学土木工程学院,湖南长沙 410004;2.湖南云中再生科技股份有限公司,湖南长沙 410007)
当前,越来越多的重载交通和复杂的气候条件使得道路使用者对路面性能的要求越来越高[1-2],改性沥青结合料在高等级公路上的应用也越来越广泛[2-5]。在众多的改性剂种类中,纳米改性剂在满足路面工业需求方面表现出了巨大的潜力,很多研究者分析了纳米材料(如纳米黏土、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅等)改性沥青结合料的使用性能。研究结果表明,纳米材料可极大地提高沥青结合料的力学性能、抗老化性能和耐久性[6-10]。沥青材料本身由许多有机分子组成,其化学组成极其复杂且可与各种类型的改性剂发生反应,因此,尚需深入研究不同类型纳米材料对沥青的改性效果。
与其他纳米材料相比,氧化石墨烯(GO)具有独特的准二维层状结构,层间距为0.7~1.2 nm。其主要特性包括:1)经简单的超声处理后极易均匀分散在水或有机溶剂中形成单层GO悬浮液[11-12]。2)GO表面含有大量的极性含氧基团,如羧基、羟基、环氧基和酯基等[13],这些官能团使GO具有活性且易与许多聚合物基质相容,因此,GO已被应用于众多的化学物质和高分子物质的改性中,以提高其热性能、力学性能或拉伸性能[14-16]。沥青作为典型的黏弹性高分子化合物,GO在沥青结合料中的应用值得进行深入研究。
本文中采用一系列室内实验,分析不同掺量的GO粉末对基质沥青和SBS改性沥青力学性能及热性能的影响,研究结果可为GO在沥青结合料中的进一步研究与应用奠定基础。……
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