废旧胶粉/SBS复合改性沥青高温抗车辙性能研究

为提升沥青结合料的高温抗车辙性能,本研究使用CR和SBS两种聚合物对基质沥青进行复合改性。首先,基于常规的沥青性能试验(针入度、软化点和延度试验),对不同掺量下的CR和SBS单一聚合物改性沥青进行高-低温性能研究;继而,利用常规性能试验研究CR掺量对废旧胶粉/SBS复合改性沥青性能的影响,其中SBS掺量固定为2%,仅改变复合改性沥青中CR的掺量;最后,基于动态流动剪切仪(Dynamic Shear Rheometer,DSR)对废旧胶粉/SBS复合改性沥青进行多应力蠕变松弛(Multiple Stress Creep and Recovery,MSCR)试验,利用不可恢复蠕变柔量(Jnr)和应变恢复率(R)两个指标进一步研究废旧胶粉/SBS复合改性沥青高温抗车辙性能。结果表明,2%SBS和12%CR复合改性沥青的抗车辙性能优异,甚至优于SBS掺量为4.5%的SBS改性沥青。

废旧胶粉改性及其在聚合物中的应用

概述了废旧胶粉的改性方法,包括物理改性法、化学改性法和微生物改性法,以及废旧胶粉在聚合物中的应用。

废旧胶粉对沥青的基本性能及流变性能的影响

本文利用废旧胶粉、SBS两种改性剂,70#基质沥青为初始沥青,进行改性沥青的制备,基于基础性能指标与流变性能指标对比研究不同掺量胶粉对基质及SBS改性沥青性能的影响。试验结果表明:随着胶粉掺量的增加,沥青的高温稳定性、低温抗裂性能逐渐提升,但是对延度指标产生不利影响。胶粉对SBS改性沥青的软化点、延度的提升具有显著的作用,但会导致改性沥青的针入度降低。胶粉可以显著影响沥青的储存模量和损耗模量,从而影响沥青的工作性能。改性沥青高温下抵抗变形的能力依次是SBS/胶粉复合改性沥青>胶粉改性沥青>SBS改性沥青>70#基质沥青,其中15%CR~4%SBS的抵抗变形能力最优。

改性废旧胶粉的表征及在热塑性弹性体中的应用

废旧胶粉(WRP)的表面改性是胶粉成功应用于热塑性弹性体的关键因素。文中对废旧胶粉的改性方法作了简要介绍,重点综述了改性胶粉表面性能的表征。改性废旧胶粉的表面性质包含交联度、表面润湿性、表面化学结构及形貌等,可以通过溶胀度、接触角、红外光谱、能谱及扫描电子显微等方法来表征。展望了胶粉在热塑性弹性体中的应用前景。

废旧胶粉改性沥青的高温贮存稳定性

介绍了废旧胶粉改性沥青的机理,分析了影响废旧胶粉改性沥青高温贮存稳定性的因素,从配方、工艺等方面综述了目前国内外提高废旧胶粉改性沥青高温贮存稳定性的方法,展望了废旧胶粉改性沥青贮存稳定性的发展前景,认为提高高温贮存稳定性是废旧胶粉改性沥青工厂化集中生产和稳定化应用的前提。

废旧胶粉与SBS改性沥青及其混合料的路用性能对比研究

该文通过动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验与间接拉伸劲度模量试验、疲劳试验、半圆弯曲试验和韧性指标试验对比了SBS改性与胶粉改性沥青及其混合料的性能。研究结果表明:达到与SBS改性沥青相同性能需要2倍以上的胶粉掺量;掺量较高的胶粉改性沥青表现出比SBS改性沥青混合料更高的弹性;随着胶粉用量的增加,胶粉改性沥青混合料抵抗裂缝的能力增强,抵抗裂缝发展的能力显著降低。

废旧胶粉掺量对改性沥青溶胀机理的影响

为了对废旧胶粉改性沥青的改性原理进行微观分析,利用热重分析、红外光谱测试和SEM电镜扫描等技术手段,从微观角度揭示了不同掺入量(20%、25%、30%、35%、40%)胶粉的70#沥青,经过高温处理后所发生的物理化学反应对改性沥青溶胀机理的影响。研究结果表明,胶粉与沥青具有较好的相容性,且能够较均匀地分布在沥青中,掺入沥青中的胶粉50%以上能够以橡胶相形式与沥青共存;高温使胶粉改性沥青发生氧化分解反应生成新的化学物质;橡胶改性沥青的溶胀性与稳定性随胶粉掺量的增加而有所增加,但高掺量的胶粉会影响改性沥青的性能,添加特殊的氧化剂可以使之显著改善。

基质沥青对废旧胶粉改性沥青流变性的影响机理研究

为了评价废旧胶粉对不同基质沥青在流变性能方面的改性效果,在3种不同来源的基质沥青(克炼、埃索和SK)中添加不同掺量的废旧轮胎胶粉制备得到橡胶沥青,通过动态剪切流变试验和布氏黏度试验分析了基质沥青对橡胶沥青性能的影响,采用复数模量指数评价了不同基质沥青制备得到的橡胶沥青的感温性,并采用凝胶色谱试验分析了橡胶沥青中大分子(LMS)的变化.发现添加相同胶粉的克拉玛依沥青制备得到的橡胶沥青黏度最大、车辙因子最高、感温性最小、LMS值增长较为显著;埃索沥青制备得到的橡胶沥青黏度最小,车辙因子最低、感温性较大、LMS较其它橡胶沥青都小.随着胶粉掺量的增加,橡胶沥青的黏度和车辙因子增大,但是不同基质沥青制备得到的橡胶沥青的增幅不尽相同.结果表明:基质沥青组分对橡胶沥青的流变性影响显著,沥青质少、芳香分高的基质沥青对胶粉的分解作用越好,其制备得到的橡胶沥青的性能越好.

微波辐射改性对废旧胶粉表面性能的影响

采用微波辐射法改性胶粉,用苯乙烯对其进行溶胀,并通过平衡溶胀率、接触角、衰减全反射红外光谱及扫描电镜等研究微波改性对胶粉的交联度、表面润湿性、化学结构、表面形貌等的影响。结果表明,微波法打断了胶粉中部分S—S和C—S键,使得胶粉交联度降低,易于被苯乙烯溶胀;另外,微波辐射使得胶粉表面发生氧化,极性基团增多,因此使胶粉表面亲水性提高。

基于逼近理想点排序法的废旧胶粉改性沥青生产工艺参数优选

采用3个废旧胶粉掺量(10%,15%和20%)、4个反应时间(15,60,120 min和240 min)、3个搅拌速率(1 000,2 000,3 000 r/min)和3个反应温度(160,190℃和220℃)等不同工艺参数制备橡胶沥青。同时,检测所制备橡胶沥青的黏度、失效温度、车辙因子并计算复数模量指数。在此基础上,探讨了反应温度、胶粉掺量和搅拌速率对橡胶沥青关键指标-黏度的影响规律和机理。利用逼近理想点排序法(TOPSIS)对橡胶沥青的路用性能进行综合评价,以评价结果优选橡胶沥青制备方案。结果表明:TOPSIS法运用于橡胶沥青路用性能多指标评价时能够获得较好的结果;橡胶沥青生产工艺参数中的反应时间与生产温度存在交互影响;推荐的最优制备工艺参数为:反应温度190℃、胶粉掺量20%、搅拌速率2 000 r/min、反应时间60 min。

PE-HD/废旧胶粉共混材料的研究

通过脱硫、自由基聚合、硫化交联、接枝等反应复原了废旧胶粉的分子链结构,提高了废旧胶粉与高密度聚乙烯(PE-HD)的相容性,制备了高性能PE-HD/废旧胶粉共混材料。结果表明,当加入未经处理的胶粉时,共混材料的拉伸强度和断裂伸长率随着其含量的增加而降低。当加入60%的经处理后的胶粉、2%的橡胶催化再生还原剂(PTC-R)、1.2%的过氧化二异丙苯(DCP)、1%的硫磺和1%的促化剂时,共混材料的拉伸强度达到25 MPa,断裂伸长率达到250%,与加入60%未处理胶粉的共混材料相比,分别提高了350%和210%。PTC-R的加入可以有效地脱去胶粉中的硫。DCP与硫磺具有很好的协同效应,能更加有效地发挥其交联作用,大幅度提高共混材料的拉伸强度和断裂伸长率。

废旧胶粉与线型SBS改性沥青对比试验研究

通过软化点、延度、弹性恢复和粘韧性试验,优选出质量比为1∶0.20的胶粉改性沥青和质量比为1∶0.06的线型SBS改性沥青。针对这2种改性沥青进行了动力学分析、差示扫描量热曲线和扫描电镜分析。试验表明:线型SBS改性沥青的变形能力、粘韧性值、韧性值都远超过胶粉改性沥青;由于线型SBS改性沥青的损耗因子较大,具有更优异的衰减冲击与震动的作用,但由于其模量较低,在应用中需充分考虑其模量;SBS在沥青中分散度更高、均一性更好,但由于其比表面积更大,吸收了更多的轻质组分,导致其粘弹性温度范围较窄。

废旧胶粉与抗车辙剂双重改性沥青混合料性能研究

采用废旧胶粉和抗车辙剂对90号A级道路石油沥青进行双重改性,对比双重改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能,结果表明双重改性沥青混合料的高温性能优于SBS改性沥青混合料,低温性能略低于SBS改性沥青混合料、水稳定性能略高于SBS改性沥青混合料。总体而言,双重改性沥青混合料的路用性能可满足规范的最高要求,且其高温抗车辙性能显著。

塑解剂二苯甲酰胺基二苯基二硫化物与有机酸并用对废旧胶粉再生效果的影响

以化学塑解剂二苯甲酰胺基二苯基二硫化物(DBD)为再生活化剂,将其与有机酸并用对废旧胶粉进行再生,考察了4种芳香酸(苯甲酸、水杨酸、硫代水杨酸、二硫代二苯甲酸)和5种脂肪酸(己二酸、草酸、酒石酸、苹果酸、硬脂酸)对再生胶性能的影响。结果表明,4种芳香酸的加入均可使再生胶的溶胶含量增加,交联密度和门尼黏度降低,且再生胶的拉伸强度略有降低,扯断伸长率提高,邵尔A硬度略有下降,其中二硫代二苯甲酸的辅助再生效果较好,且其用量的增加可改善再生效果;5种脂肪酸的加入均可使再生胶的溶胶含量增加,交联密度和门尼黏度降低,且再生胶的拉伸强度提高,不利于改善扯断伸长率,邵尔A硬度变化不大,其中酒石酸和硬脂酸的辅助再生效果较好,且其用量的增加可改善再生效果。

废旧胶粉/氯磺化聚乙烯的共混发泡性能

采用模压法进行发泡,以氯磺化聚乙烯(CSM)为研究目标,较为系统地研究了废旧胶粉与CSM共混后对发泡性能以及泡孔结构的影响。3种不同粒径(75、125、180μm)的废旧轮胎胶粉与CSM共混后的研究结果表明:胶粉粒径越小,与CSM的相容性越好。当胶粉粒径为75μm和125μm时,随着胶粉填充份数的增多,发泡体物理机械性能均相应提高,泡孔结构也相应地发生明显优化。

废旧胶粉在环保型沥青路面中的应用技术研究

在提出环保型沥青路面中应用废旧胶粉的材料要求与工艺要求的同时,通过对应用废旧胶粉的大孔隙沥青路面技术性能、排水降噪性能的对比试验表明,环保型沥青路面中掺加废旧胶粉可以有效提高大孔隙沥青路面结构的稳定性与耐久性,是设计和修筑环保型沥青路面的关键措施之一.

SDS对废旧胶粉/聚氨酯共混材料的相容性和力学性能影响

采用废旧胶粉(WRP)、聚丙二醇(PPG-2000)及表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应后再经3,3'-二氯-二氨基二苯基甲烷扩链制备了废旧胶粉/聚氨酯(WRP/PU)共混材料,通过扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和力学性能测试表征方法,研究了SDS对WRP/PU共混材料中二者相容性和力学性能的影响。结果表明,当SDS质量分数为3%时,WRP/PU共混材料的相容性良好,力学性能达到最佳。

废旧胶粉改性沥青的红外图谱特征

采用红外光谱仪对基质沥青、废旧胶粉和废旧胶粉改性沥青的红外光谱进行了扫描,分析了废旧胶粉改性沥青及其组成材料的红外光谱特征,对比了废旧胶粉改性沥青的特征峰变化,探讨了废旧胶粉与沥青的改性机理。结果表明:废旧胶粉有区别于基质沥青的红外光谱特征峰;废旧胶粉改性沥青光谱图中1600cm-1左右处出现的吸收峰稍有减弱;废旧胶粉改性沥青的主要机理为物理共混反应为主,同时存在较微弱的化学反应。

制备温度与搅拌速率对废旧胶粉改性沥青粘度的影响

采用三种制备温度和搅拌速率制备得到了橡胶沥青,以布氏旋转粘度为指标研究了对废旧胶粉改性沥青粘度的变化规律,采用统计方法探讨了各因素水平对橡胶沥青粘度的影响。结果表明:制备温度和搅拌速率对废旧胶粉改性沥青的粘度都有显著性影响,制备温度越高,搅拌速率越快且制备时间越长,橡胶沥青反应越充分;废旧胶粉改性沥青的生产工艺参数不是单个因素的单独作用,而是所有因素共同作用下的复杂反应。

废旧胶粉/聚丙烯共混物的制备及性能研究

熔融接枝法制得的马来酸酐接枝聚丙烯5076(MAH-g-5076)可改善聚丙烯与废旧胶粉的界面相容性,高熔体质量流动速率聚丙烯MF650Y可改善废旧胶粉/聚丙烯共混物的流动性能,利用双螺杆挤出机挤出制得高性能、易加工的废旧胶粉/聚丙烯共混物,研究MF650Y用量对共混物性能的影响。结果表明:随着MF650Y用量(MF650Y和MAH-g-5076用量共30份)的增大,共混物的拉伸强度先增大后减小,在MF650Y用量为5~10份范围内达到最大值,拉断伸长率呈现震荡减小趋势,熔体质量流动速率增大;随着角频率的增大,共混物的复数粘度(η*)减小,储能模量(G′)和损耗模量趋于增大,当MF650Y用量为5份时,共混物的η*和G′最大;MF650Y用量为10份时有助于保护C=C键及抑制交联反应,此时聚丙烯与废旧胶粉相容性较好,两相界面结合能力较强,共混物无明显孔洞。