微波胶粉改性沥青的热老化性能

设计不同时间及温度条件对微波胶粉改性沥青进行老化试验,通过沥青三大指标及动态剪切流变试验,分析了微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下性能的变化,并建立热老化动力学方程以揭示微波胶粉改性沥青在老化作用下的性能变化规律。研究结果表明:微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下,其内部轻质组分大量逸出,同时部分转变为沥青质等重质组分,沥青变得脆硬,高温抗变形能力提高,而温度和时间的提高均会促进沥青老化程度的加深;微波胶粉改性沥青老化过程中仍存在强烈的胶粉溶胀与降解反应,两种作用共同促进了微波胶粉改性沥青180℃特殊的流变性;采用软化点作为老化参数建立的老化动力学方程能够准确模拟微波胶粉改性沥青的老化进程。

橡胶粉改性生物沥青的老化特性研究

为评价热氧老化对橡胶粉改性生物沥青的性能影响,采用流变性评价指标分析生物沥青和橡胶粉改性生物沥青的高温抗变形能力,并基于流变性评价指标建立不同老化温度及时间下的橡胶粉改性生物沥青老化动力学模型。试验表明:橡胶粉改性生物沥青的抗老化能力显著优于生物沥青,且橡胶颗粒越大,抗老化能力越强;随着老化时间的延长,橡胶粉改性生物沥青的高温抗变形能力非单调性增加。在此基础上以车辙因子、应变恢复率相对差异和不可恢复蠕变柔量相对差异3个流变性指标分别建立老化动力学方程,其中以车辙因子拟合建立的老化动力学模型计算值与试验测量值相关性最好,能够反映橡胶粉改性生物沥青老化的实际过程,可以快速评价其黏弹特性。

THFS改性沥青的抗老化性能

为研究四氢呋喃可溶物(tetrahydrofuransoluble,THFS)改性沥青的抗老化性能,采用RTFOT对不同THFS掺量(0%、4%、6%、8%、10%)的改性沥青进行老化,利用软化点增量(softening pointincrement,SPI)、黏度老化指数(viscosity agingindex,VAI)、残留针入度比(residual penetration ratio,RPR)、残留延度(residual ductility,RD)以及老化前、后的羰基峰面积比值从宏、微观角度分析其抗老化性能。利用Pearson系数法建立THFS改性沥青微观结构与宏观性能之间的相关性。以THFS改性沥青的软化点为参数建立老化动力学方程,分析老化过程的反应速率和活化能。结果表明:THFS改性沥青的SPI、VAI、RPR、羰基峰面积比值与THFS掺量成良好的线性关系,随着THFS掺量的增加,沥青的羰基浓度、SPI、VAI和反应速率逐渐增大,RPR、RD和活化能逐渐降低,说明沥青的抗老化性能越来越差,其中,THFS改性沥青老化前、后的羰基峰面积比值与SPI的相关性最大。当THFS掺量在6%以内时,THFS改性沥青的SPI、VAII、RPR、反应速率及活化能变化幅度相对较小,因此,建议THFS掺量控制在6%以内。

航空发动机常用橡胶的热空气老化研究

利用热空气老化理论研究在航空发动机中主要使用的氟橡胶(牌号FX-17)和氟醚橡胶(牌号FM-1)在高温下的老化寿命。利用阿伦尼乌斯方程拟合压缩永久变形性能变化与老化时间的关系,建立在贮存温度下的老化动力学方程,估测两种橡胶在常温下的贮存寿命。试验结果具有较好的线性关系和相关性。氟醚橡胶在长时间贮存情况的形变保持率优于氟橡胶。