聚合物改性沥青防水卷材高性能化途径探讨

在调研国内外标准有关热熔聚合物改性沥青防水卷材耐久性与可靠性规定的基础上,分析了该类防水材料“高性能”的技术本质,提出应从原料、配方、生产工艺、应用技术等方面入手,实现聚合物改性沥青防水卷材的高性能化。

有机化蒙脱土对聚合物改性沥青防水卷材涂盖料性能的影响

为改善蒙脱土与聚合物改性沥青防水卷材涂盖料的相容性,采用γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、十八烷基二甲基苄基氯化铵(ODBA)对蒙脱土进行有机化修饰,分别制备了KH560有机化蒙脱土、ODBA有机化蒙脱土、KH560/ODBA协同有机化蒙脱土,并利用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见反射光谱仪(UV-Vis)和接触角测定仪测试和表征了三种有机化蒙脱土的结构和性能,并研究了有机化蒙脱土对聚合物改性沥青防水卷材涂盖料的物理和老化性能的影响。FTIR和XRD分析表明KH560既可通过硅羟基脱水缩合反应化学键接在蒙脱土表面,也可部分插入蒙脱土层间,而ODBA主要插层进入蒙脱土层间;接触角和UV-Vis测试显示有机化修饰不仅提高了蒙脱土的疏水性,而且增大了其紫外线反射率,其中KH560/ODBA协同有机化蒙脱土表现出最强的疏水性和最高的紫外线反射率。相比普通蒙脱土,三种有机化蒙脱土均明显提高了聚合物改性沥青涂盖料的软化点、粘度和低温柔性,显著降低了热老化和紫外老化后的软化点增量、粘度老化指数和低温柔度增量,有效改善了涂盖料的高低温和抗老化性能,其中改性效果为KH560/ODBA协同有机化蒙脱土>ODBA有机化蒙脱土>KH560有机化蒙脱土。

软化油化学组成与自粘聚合物改性沥青防水卷材性能相关性研究

采用不同种类的软化油制备了自粘聚合物改性沥青防水卷材,研究了软化油化学组成对自粘防水卷材高低温性能、持粘性、剥离强度、热老化和耐水性的影响。结果表明:软化油的饱和分与自粘防水卷材的高低温性能呈强相关,饱和分含量高的软化油制备的自粘防水卷材具有更好的耐热性和低温柔性;软化油的极性组分(芳香分、胶质)含量与自粘防水卷材的持粘性、剥离强度、热老化和耐水性呈强相关,极性组分含量高的软化油制备的自粘防水卷材具有更高的持粘性、剥离强度、抗热老化和耐水性能。

聚合物纤维改性高性能沥青混凝土的研究

在试验研究及系统分析高性能沥青混凝土路用性能的基础上 ,选用玄武岩与国创 PG76 - 2 2改性沥青作为原材料 ,设计并制备 Super12 .5型高性能沥青混凝土 ,并通过在混合料中添加聚合物纤维来改善沥青混凝土的路用性能。试验结果表明 ,在使用纤维作为改性剂后 ,混合料的动稳定度。

聚合物改性沥青性能评价研究进展

聚合物改性沥青是通过改性剂物理力学性质的优势使沥青成为性能更优的功能道路材料。对聚合物改性沥青的性能评价进行综述,包括高温性能、低温性能、抗疲劳性能以及感温性能,并提出改性沥青性能评价的研究趋势,对性能评价的研究前景进行了展望。

水性聚合物改性沥青防水涂料的制备及性能研究

选用马来酸酐(MAH)和SBS作为沥青改性剂制备MAH接枝SBS改性沥青,然后再乳化得到改性乳化沥青,并将其与聚合物乳液、填料及各种助剂进行复配制得水性聚合物改性沥青防水涂料。结果表明:当反应6 h后,顺酐化沥青接枝率最高;随着SBS掺量增加,MAH接枝SBS改性沥青的软化点、针入度、黏度、拉伸性能以及低温性能均有所提高,且形成连续网状结构,考虑成本和乳化工艺因素,建议SBS掺量为5%;制备的改性乳化沥青放置6个月后储存稳定性仍达到96.7%;当聚合物乳液用量为30%时,防水涂料表现出较好的耐高低温性能及力学性能;云母粉能够明显降低涂料吸水率,无机类增稠剂硅酸镁铝能有效降低涂膜吸水率且能保持良好的抗流挂性和稳定性,聚醚改性有机硅类消泡剂能起到很好的消泡效果,当用量为0.2%时,涂膜表面光亮平整。

基层处理方式对自粘聚合物改性沥青防水卷材与基层粘结性能影响的研究

研究了在室内实验室环境和室外实际施工环境下,不同基层处理方式对自粘聚合物改性沥青防水卷材与处理后基层粘结性能的影响,得出以下结论:在复杂的现场实际施工环境下,先用防水固砂宝对水泥基层进行硬化处理,再涂刷WBR300沥青基防水卷材用基层处理剂,处理后的基层与自粘聚合物改性沥青防水卷材粘结性能较好。

高性能环氧树脂改性沥青材料的制备及应用

为探讨高性能环氧树脂改性沥青材料的可持续发展,文章采用理论结合实践的方法,立足高性能环氧树脂改性沥青材料的性能优势,阐述了高性能环氧树脂改性沥青材料的制备,论述了高性能环氧树脂改性沥青材料的具体应用,包括在道路建设中的应用、在机场跑道建设中的应用、在隧道建设中的应用等,最后展望了高性能环氧树脂改性沥青材料的应用前景。研究结果表明,高性能环氧树脂改性沥青材料的制备及应用主要涉及环氧树脂与沥青的混合改性,以及这种材料在道路建设中的应用。其中,环氧树脂能够显著改善沥青的力学性能,即通过添加环氧树脂,可以形成热固性弹性体,从而改变沥青的热塑性行为,赋予其优异的耐高低温性能、粘结性能及耐水和溶剂性能。此外,环氧树脂的掺量对沥青的流变性能和自修复性能也有显著影响。

聚合物改性沥青防水卷材性能及应用途径研究

院为研究聚合物改性沥青防水卷材的性能及应用途径,文章从聚合物改性沥青防水卷材含义及制备工艺出发,通过试验重点探究了SBS防水卷材和APP防水卷材的性能,并对其应用途径进行了分析。结果发现,相较于传统沥青防水卷材,聚合物改性沥青防水卷材在抗拉强度、耐老化性及断裂伸长率等方面更有优势,可在承受构筑物变形应力及挤压力的同时保持良好的防水效果。

高性能改性聚合物修补砂浆和单组分聚脲防水涂料在小型水库防渗加固处理中的应用

某小型水库坝体为浆砌石拱坝,经多年运行,坝体背水面出现了较大面积潮湿现象,存在一定的安全隐患。为及时消除安全隐患,确保坝体的整体稳定性,设计采用高性能改性聚合物修补砂浆和单组分聚脲防水涂料对坝体迎水面进行整体修复加固与防渗处理。笔者详细介绍了高性能改性聚合物修补砂浆和单组分聚脲防水涂料的性能特点,以及采用这两种材料进行防渗加固处理的施工工艺和质量控制要点。结果表明,两种材料组合使用在水库防渗加固处理中取得了良好的效果,既满足了工程应用要求,又简化了施工过程并降低了工程投资。

聚合物改性沥青结合料老化前后低温流变性能研究

采用5℃延度实验和弯曲梁流变实验(BBR)结合扫描电子显微镜(SEM)测试,以宏观和微观分析相结合的手段,研究了复合胶粉(CCR)改性沥青、橡胶粉(CR)改性沥青和SBS改性沥青老化前后的低温流变性能。结果表明,老化前3种聚合物改性剂与沥青都能达到很好的共融,CCR改性沥青由于两种改性剂的共同作用产生了比单一改性剂更加无规则的空间网状结构,老化后3种改性剂与沥青间界面特性劣化,CCR改性沥青的改性剂与沥青的界面结合情况好于CR和SBS改性沥青;在正温区内,CCR改性沥青老化前后低温抗裂性能最好,SBS改性沥青次之,CR改性沥青最差,在负温区内,CR改性沥青老化前后低温抗裂性能反而优于SBS改性沥青;不同程度老化作用对CR改性沥青劲度模量S和温度敏感性的影响程度都大于CCR改性沥青和SBS改性沥青。

聚合物复合改性沥青及其胶浆流变性能

采用动态剪切的流变试验、弯曲梁的流变试验和测力延度试验等流变力学实验方法,对未老化复合改性沥青及其胶浆性能开展试验研究。结果表明复合改性沥青的高温流变力学性能优于常规SBS改性沥青。兼顾高、低温性质的复合改性沥青胶浆适宜的粉胶比为1.4,粉胶比上限范围为1.6。

用测力延度试验评定聚合物改性沥青低温性能

利用自制测力延度仪对SBS,SBR,EVA,PE聚合物改性沥青的低温测力延度特性分别进行了测试研究,分析了聚合物种类及掺量对聚合物改性沥青延度、最大拉力和粘韧性等低温测力延度指标的影响.试验结果表明:随PE,EVA含量的增加,聚合物改性沥青最大拉力变大,而SBS和SBR含量对聚合物改性沥青最大拉力几乎没有影响;SBS,EVA含量的增加会明显提高聚合物改性沥青的粘韧性;聚合物改性沥青粘韧性指标与弯曲流变梁(BBR)试验蠕变劲度指标存在较好的相关性,因此聚合物改性沥青粘韧性指标可用来评价其低温性能.

SBS聚合物改性沥青技术性能

针对不同种类、不同工艺的SBS改性沥青,采用试验、理论相结合的方法,包括常规三大指标试验、SHRP动态剪切流变DSR试验、储存稳定性试验等,分析了加工工艺参数对SBS改性沥 青技术性能以及相容性的影响。结果表明,不同品种的改性剂、不同的制备温度、不同的改性工艺均对改性沥青的性能产生较大影响。相比于其他因素而言,SBS改性沥青的改性工艺是影响其性 能的主导因素;储存稳定性较好的改性沥青,其技术性能也较好;星型SBS改性沥青的技术性能优 于线型SBS改性沥青;基于改性沥青的综合性能考虑,制备温度不宜过低。因此,通过掺配适当的稳定剂和助剂等措施改善改性工艺,是提高SBS改性沥青技术性能的最有效途径之一。

PEO类聚合物基体的改性及其高性能电解质材料研究的新进展

聚氧化乙烯(PEO)是聚合物电解质传统的基体材料,它最大的优势在于在不添加任何增塑剂的情况下,可以与锂盐形成稳定的络合物,但PEO易于结晶,使离子电导率降低。研究表明:采用共混、接枝、共聚、交联以及与无机物复合等方法对PEO进行改性,可以进一步提高此类聚合物电解质的性能。重点对PEO类聚合物基体的改性及其高性能固体聚合物电解质材料研究的新进展进行介绍,并对其研究前景做了展望。

聚合物改性高性能砂浆配制及性能研究

为了推广高强钢丝绳网-聚合物砂浆加固技术应用范围,需要提高高性能改性水泥砂浆的各项性能指标。本文研究了水胶比,聚合物胶粉掺量,减水剂掺量,以及聚乙烯醇纤维(PVA)掺量对新拌砂浆施工性能及硬化砂浆力学性能的影响,并确定了聚合物改性高性能砂浆的最优配合比。研究表明:聚合物改性水泥砂浆水胶比的增大,其抗压、抗折强度和界面黏结强度减小,流动度增大;减水剂掺量对砂浆的抗压强度影响较小,但其掺量增加会降低砂浆的抗折强度;聚合物胶粉掺量的变化对抗压强度和抗折强度影响较大,且存在最佳掺量;聚乙烯醇纤维掺量的增加会提高砂浆的抗压强度,但对抗折强度的影响存在临界值。

SBS聚合物改性沥青技术性能及其微观形态

针对不同种类、不同工艺的SBS改性沥青,采用试验、理论相结合的方法,包括常规3大指标试验、SHRP动态剪切流变DSR试验、以及储存稳定性试验等,研究加工工艺参数以及改性剂种类等对SBS改性沥青性能的影响.说明,通过掺配适当的稳定剂和助剂等措施改善改性工艺,是提高SBS改性沥青技术性能的最有效途径之一.

多聚磷酸复合聚合物改性沥青老化前后流变特性及其混合料性能研究

为了改善高海拔高辐射寒冷区沥青混凝土的抗老化性能,按照室内与高寒高海拔区热、紫外光辐射总量相等的原则进行室内多聚磷酸改性(PPA)沥青及其混合料模拟老化试验,进而研究了PPA及PPA与低剂量SBS、SBR聚合物改性沥青抗热老化和紫外光老化性能,并将热老化、紫外光老化后多聚磷酸改性沥青混合料的路用性能、疲劳性能与基质沥青及4.5%SBS改性沥青混合料进行了对比。试验结果表明:PPA与聚合物改性沥青的5℃延度指标随热老化与紫外光老化时间增大而减小,抗车辙因子和软化点均随紫外光老化时间增加而增大,热老化5 h后延度趋于稳定,紫外光老化12 h后延度趋于稳定。随着紫外光老化时间延长,PPA及PPA复合改性沥青混合料高温性能呈先增大后减小的趋势,低温抗裂和疲劳性能随老化时间延长呈下降趋势,紫外光对沥青高低温性能的劣化作用比热老化突出。PPA对基质沥青和低剂量SBS、SBR改性沥青混合料抗紫外光老化作用改善效果显著,PPA可作为高紫外光辐射区沥青路面抗老化剂使用。研究成果可为拓展PPA改性沥青及PPA与低剂量聚合物复合改性沥青在高原高温差、高紫外光辐射区的推广应用提供参考与借鉴。

陕北农村住宅建筑用高性能聚合物隔热材料合成与碳排放评价

针对陕北农村住宅建筑的高性能隔热需求,开发了一种基于聚氨酯泡沫和SiO_(2)气凝胶的复合隔热材料(SiO_(2)-PUF),并对所合成材料的热性能、机械性能、耐久性及环境影响进行了全面评估。热性能测试显示,SiO_(2)-PUF在高温下显示出显著的热绝缘效果,其冷端温度比传统材料低约40℃。机械性能评价表明:在900℃的炭化条件下,SiO_(2)-PUF的抗压强度超过100kPa,远高于传统隔热材料。耐久性评估中,SiO_(2)-PUF在模拟的环境应力下表现出高达95%的结构和性能保持率。环境影响评估采用生命周期评估(LCA)方法,结果表明SiO_(2)-PUF的碳排放量在各生命周期阶段均低于传统隔热材料。成本效益分析显示,尽管SiO_(2)-PUF在原材料和制造阶段的成本略高,但其长期的能效和耐久性使总体拥有成本低于传统材料。研究成果可为陕北农村住宅建筑提供了一种高性能、可持续的隔热解决方案。

聚合物改性沥青细观结构及高温性能试验研究

针对包括内蒙古在内的西部地区常用的3种聚合物改性沥青(胶粉改性沥青、SBS改性沥青及复合胶粉改性沥青),利用扫描电镜(SEM)对比观察了废胶粉和SBS改性剂、普通沥青及3种改性沥青的微观结构形貌,发现两种改性剂均具有网状结构,3种改性沥青中橡胶粉及SBS改性剂都与沥青融合性良好;利用针入度粘度指数PVN和粘温指数VTS对3种改性沥青的感温性进行了评价,发现胶粉改性沥青具有最小的温度敏感性;利用动态剪切流变试验,通过研究复数剪切模量G*及相位角δ随温度及频率变化的规律并利用改进的车辙因子对3种改性沥青的高温性能进行评价,得出胶粉改性沥青具有最好的高温稳定性,其次为复合胶粉改性沥青,并且从改性沥青微观结构的角度出发解释了3种改性沥青温度敏感性与高温变形性能存在此种规律的原因。