橡胶/聚酯纤维沥青混合料低温抗裂性能研究

以橡胶粉(RP)、聚酯纤维(PET)、橡维联(TOR)为沥青改性剂,基于响应面模型研究改性剂质量分率对试件低温(-30℃)断裂韧性的影响。利用方差分析(ANOVA)发现,RP和TOR是影响断裂韧性的显著主效应,RP×PET和PET×TOR是影响显著的交互效应,RP^(2)、PET^(2)和TOR^(2)是影响显著的二次效应,这与帕累托图的结果吻合。随着3种改性剂质量分率的增加,试件低温断裂韧性先升高后降低,当橡胶粉质量分率为4%时,平均断裂韧性最高,为40.36MPa·mm^(0.5);当橡维联质量分率为0.8%时,低温断裂韧性最高,为40.16MPa·mm^(0.5)。当橡胶粉与聚酯纤维质量分率分别为4%和0.5%时,试件断裂韧性最高,两者存在协同效应。当橡胶粉、聚酯纤维和橡维联质量分率分别为3.77%、0.52%和0.84%时,试件低温断裂韧性为43.54 MPa·mm^(0.5),实验值为42.67 MPa·mm^(0.5),两者非常吻合。

温拌橡胶沥青混合料高低温性能研究

为评价温拌橡胶沥青混合料的高低温性能,选择Sasobit和Rediset两种温拌剂制备温拌橡胶沥青及橡胶沥青混合料,通过旋转黏度试验和肯塔堡飞散试验评价两种温拌剂的温拌效果,通过动态剪切流变试验和汉堡车辙试验评价温拌橡胶沥青及混合料的高温性能,通过间接拉伸试验和半圆弯曲试验评价温拌橡胶沥青混合料的低温抗裂性能。结果表明:含Sasobit混合料具有更好的抗车辙性能和高温稳定性能,含Rediset混合料的温拌效果更好,且具有更好的低温抗裂性能。

多种类沥青及复合改性材料常规-流变性能相关性分析

通过试验研究胶粉改性沥青、SBS改性沥青及混合改性沥青微观组织结构、高温环境与低温环境对其流变性能影响。测试结果表明:胶粉改性沥青、SBS改性剂与沥青相容性较好,但橡胶粉改性沥青与石材之间界面附着力高于SBS改性沥青。DSR试验表明:橡胶粉改性沥青温度具备低温耐裂性及高温耐变形性。综上对混合改性沥青流变性能研究,旨在为我国研发新型高性能沥青提供有效技术支持。

低模量脱醇型室温硫化硅橡胶的研制

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物,纳米碳酸钙为补强填料,二甲基硅油、MDT硅油为增塑剂,甲基三甲氧基硅烷为交联剂,甲基乙烯基二甲氧基硅烷为扩链剂,添加催化剂、粘接促进剂等制得脱醇型单组分室温硫化硅橡胶。研究了纳米碳酸钙种类、增塑剂组分及用量、扩链剂用量对硅橡胶性能的影响。结果表明,补强填料选择以脂肪酸和硅烷偶联剂复配物作表面处理剂的纳米碳酸钙较佳;单独以二甲基硅油作增塑剂时,随着二甲基硅油用量由0增加到40份,硅橡胶的拉伸强度由1.67 MPa降至0.92 MPa,拉断伸长率由523%升至807%,拉伸模量由0.72 MPa降至0.32 MPa。二甲基硅油的较佳用量为20份;以MDT硅油与二甲基硅油复配物作增塑剂、增塑剂总用量固定为20份的条件下,随着MDT硅油质量比的升高,硅橡胶的拉伸强度和拉伸模量先降后升,拉断伸长率先升后降,挤出性逐渐降低。增塑剂采用10份MDT硅油与10份二甲基硅油复配较佳;向体系中加入扩链剂并不断提高用量,硅橡胶的表干时间延长,拉伸模量降低,拉断伸长率先升后降。扩链剂的较佳用量为1份;在上述优选条件下制得的硅橡胶综合性能较佳,拉伸模量为0.26 MPa,拉断伸长率为876%,表干时间为50 min,可作为低模量有机硅密封胶用于道路嵌缝填缝和保温装饰一体化板填缝密封等领域。

两级自动复叠低温冰箱的理论及试验研究

两级自动复叠低温冰箱在科研和日常生活中逐渐增多,研究并提高其制冷系统性能具有重要作用,节能环保特性的研究也具有重要意义。单级压缩两级自动复叠制冷循环采用非共沸混合制冷工质,根据工质在低温冰箱内的压力温度变化和气液平衡关系实现低温环境。利用制冷工质物性分析软件NIST Refprop 8.0,对两级自动复叠循环的空间压焓图和焓-浓度图进行分析。讨论并选取适合于–60℃低温冰箱的混合制冷工质R600a和R23,并对其系统运行过程中温度和压力变化趋势进行分析。通过试验研究两级自动复叠低温冰箱降温过程中温度和压力随时间的变化规律,以及汇合点处工质物性的变化特性。对两级自动复叠低温冰箱制冷系统建立比较完整的概念,对温度压力变化和气液平衡有了理性的认识,对提高此类冰箱性能和产品推广应用具有重要价值。

低生热高导热轮胎橡胶复合材料的工程化研究

对低生热、高导热轮胎橡胶复合材料进行工程化研究。进行小型密炼机混炼试验,与开炼机混炼胶及企业提供的参比胶相比,材料性能达到了制备轮胎要求;采用低温一次法炼胶技术进行规模化生产,制备的碳纳米管/纳米氧化铝并用填充的导热胶在保证较低生热的情况下导热性能明显提高;将导热胶应用于工程机械子午线轮胎基部胶,轮胎的耐久性能优异。

LKW-Ⅱ温拌剂对橡胶/SBS复合改性沥青流变性能的影响

为研究LKW-Ⅱ温拌对橡胶粉/SBS改性沥青流变性能的影响,通过傅里叶红外光谱(FTIR)实验、动态剪切流变(DSR)试验、多应力重复蠕变恢复(MSCR)实验以及低温弯曲梁流变(BBR)实验,分析LKW-Ⅱ温拌剂对其流变性能的影响。实验结果表明:LKW-Ⅱ温拌剂能够有效控制高温条件下流变性能,当掺量为0.1%时,改善效果最好,实验中其余掺量改善性能较为接近;掺加温拌剂后改性沥青的弹性恢复能力更好,在12.8 kPa应力下,0.1%LKW-Ⅱ掺量不会出现结构损伤,且对应力敏感性最小;LKW-Ⅱ温拌剂能够改善低温条件下流变性能,相同温度下0.3%LKW-Ⅱ掺量内部产生应力最小,应力松弛能力最好。LKW-Ⅱ温拌剂掺量少,能够有效控制高温流变和改善低温流变性能。

密炼机低温混炼高填充白炭黑胶料的研究

白炭黑是高档鞋底与绿色轮胎胶料的主要补强填充剂,在密炼机混炼时,随着白炭黑用量的增加,胶料门尼黏度提高,白炭黑分散困难,且生热严重,温升快速猛烈,造成橡胶部分降解,物理机械性能下降。炼胶过程中的升温过高问题,成为阻碍高填充白炭黑高档鞋底与绿色轮胎生产技术产业化应用的巨大障碍。为适应高档鞋底与绿色轮胎低温炼胶的要求,以椭圆形转子密炼机混炼高填充白炭黑胶料生产为例,分析了导致椭圆形转子密炼机炼胶过程中温升过高的原因,重点研究了转子造型设计对炼胶温度的影响,在此基础上,提出椭圆形转子技术改进的要点和转子造型设计创新思路。

低温密炼法制备再生橡胶的影响因素

采用自主研发的新型六棱剪切转子密炼机实现废橡胶在低温条件下的再生,并利用五因子四水平的正交试验考察低温密炼工艺参数对废橡胶再生效果的影响。试验得出的低温密炼法最佳再生工艺参数为:剪切混炼时间12min,转子转速 60r·min^-1,填充因数 0.75~0.80,压砣压力0.8MPa,冷却水温度40℃。在此工艺条件下制得的再生橡胶综合物理性能最佳,再生效果较好。

表面活性剂对温拌胶粉改性沥青高低温性能的影响

为了研究表面活性剂(SYDK)对胶粉改性沥青(CR)高低温流变性能的影响,对添加不同SYDK掺量(0.4%,0.6%,0.8%)的60目胶粉改性沥青和混合目胶粉改性沥青进行动态剪切流变实验(DSR)和小梁弯曲蠕变劲度实验(BBR)。结果表明:SYDK的添加改善了胶粉改性沥青的高温性能,对混合目胶粉改性沥青高温性能的改善更显著,且SYDK掺量为0.6%的混合目胶粉改性沥青高温性能最佳。添加SYDK后,60目胶粉改性沥青应力松弛能力有所提高,低温性能有所改善,而混合目胶粉改性沥青的低温抗裂性变差,其中0.6%的SYDK掺量对其低温性能影响最小。综合考虑高低温性能指标,建议表面活性剂SYDK掺量选择0.6%。

低温炼胶密炼机渐开线形转子的设计

椭圆形转子密炼机混炼高填充白炭黑胶料产生炼胶高温与转子造型有关,应改进转子工作面的造型设计,变转子工作面圆弧形为渐开线形。介绍了渐开线形转子的造型与特征、转子工作面渐开线的性质及由此带来的胶料受力及流变特性的变化。以一个渐开线形转子造型设计为实例,对转子工作面渐开线压力角、基圆圆心与半径、凸棱棱顶与密炼室壁最小间隙、凸棱顶部形状等主要参数,进行论证与设计。最后通过胶料在黏弹态和黏流态的受力与流变分析,并经小机型试验证明,渐开线形转子造型设计可以适应"低温一次炼胶"的要求。

基于Burgers模型的温拌胶粉沥青胶浆低温流变特性

为了研究热氧老化作用对SDYK表面活性剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(SWCRM)和EM降黏剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(EWCRM)低温流变特性的影响,对热氧老化后的SWCRM、EWCRM以及热拌胶粉改性沥青胶浆(HCRM)进行弯曲梁流变(BBR)试验.以劲度模量(S)与蠕变速率敏感指数(m)的比值S/m及基于Burgers模型的松弛时间(λ)和低温综合柔量参数(J_(c))为指标,分析老化作用对3种沥青胶浆低温流变特性的影响.结果表明:3种沥青胶浆热氧老化后的低温流变性能均减弱;采用Burgers模型研究沥青胶浆的低温流变性能是合理的;J_(c)能很好地描述沥青胶浆的低温流变性能;在-18℃时,EWCRM的S/m值和J_(c)值相较于HCRM分别下降了12.72%、8.58%,SWCRM的S/m值和J_(c)值相较于HCRM分别下降了30.09%、20.71%,说明温拌剂的加入会改善沥青胶浆的低温流变性能,且SDYK的改善效果优于EM.

干拌法橡胶粉混合料的低温性能研究

通过对干拌法橡胶粉沥青混合料低温性能的室内研究,针对干拌法推荐了胶粉种类及合理的掺量,用以改善沥青混合料的低温性能。

多种类沥青及复合改性材料常规-流变性能相关性分析

通过试验研究胶粉改性沥青、SBS改性沥青及混合改性沥青微观组织结构、高温环境与低温环境对其流变性能影响。测试结果表明:胶粉改性沥青、SBS改性剂与沥青相容性较好,但橡胶粉改性沥青与石材之间界面附着力高于SBS改性沥青。DSR试验表明:橡胶粉改性沥青温度具备低温耐裂性及高温耐变形性。综上对混合改性沥青流变性能研究,旨在为我国研发新型高性能沥青提供有效技术支持。

温拌胶粉改性沥青的开发与应用研究

开发的温拌胶粉改性沥青同样具有胶粉改性沥青的各项优异指标，SHRP等级达到PG76—28，施工温度降低25—30℃，且混合料性能满足JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》技术要求。推广使用温拌胶粉改性沥青可以减少能源消耗和有害气体的排放，符合我国发展资源节约、环境友好的绿色交通的政策要求。

未熟烃源岩低温催化单一酯与混合酯水解和生烃反应比较

选取胜利和江汉2个油田的未熟烃源岩为催化剂,以单一的十四烷酸甲酯、十六烷酸甲酯和十八烷酸甲酯以及它们的混合酯为模型反应物,分别进行相同条件下低温催化混合酯的水解及生烃模拟实验.结果表明:江汉、胜利2种未熟烃源岩低温催化单一酯的水解反应,水解率从大到小的顺序为:十四烷酸甲酯,十六烷酸甲酯,十八烷酸甲酯,而催化混合酯水解率大小则相反.催化单一酯与混合酯的生烃反应,生烃率从大到小的顺序均为:十八烷酸甲酯,十六烷酸甲酯,十四烷酸甲酯.由于混合酯中各种酯在未熟烃源岩表面上存在着催化活性位的竞争吸附,混合脂肪酸酯的水解率及生烃率都较单一脂肪酸酯的水解率及生烃率低.

盐冻融循环作用对温拌胶粉改性沥青砂浆低温性能影响

为研究盐冻融循环作用下不同种类温拌胶粉改性沥青砂浆的低温性能,对掺加表面活性剂SDYK型温拌胶粉改性沥青砂浆(CR-WMA-S)、降粘剂EM型温拌胶粉改性沥青砂浆(CR-WMA-E)和热拌胶粉改性沥青砂浆(CR-HMA)在不同盐浓度(质量分数:0%,8%)和冻融循环次数(0,5,10,15,20,25次)条件下进行低温小梁弯曲试验,并对其低温性能进行对比分析.结果表明:CR-WMA-S、CR-WMA-E和CR-HMA三种沥青砂浆经的低温力学性能随冻融循环次数的增加和盐浓度的升高而降低;三种胶粉改性沥青砂浆的低温抗裂性能表现为:CR-WMA-S和CR-WMA-E的低温抗裂性能优于CR-HMA,CR-WMA-S优于CR-WMA-E.

橡胶颗粒沥青混合料的性能

采用连续型密级配,将橡胶颗粒以骨料形式掺入到沥青混合料中,研究了橡胶颗粒沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能。结果表明,当橡胶颗粒掺入体积分数为3.0%时,橡胶颗粒沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性,但水稳定性有所降低。

浅析温拌橡胶沥青路面的性能优势

以温拌橡胶沥青路面为研究对象,对黑龙江省高速公路建设背景进行分析,介绍国内外发展现状。从降噪效果、低温性能、高温性能、使用寿命、绿色公路建设等方面,对黑龙江地区推广温拌橡胶沥青路面的优势进行论述。温拌橡胶沥青路面性能均符合黑龙江省公路建设要求,为黑龙江省绿色公路建设中新材料的运用提供参考。

采用橡胶加工分析仪研究偶联剂Si747和Si75对溶聚丁苯橡胶胶料白炭黑分散性和热稳定性的影响

采用橡胶加工分析仪研究偶联剂Si747和Si75对溶聚丁苯橡胶胶料白炭黑分散性和热稳定性的影响。结果表明：低温混炼的偶联剂Si747胶料的白炭黑分散性优于偶联剂Si75胶料;胶料停放过程中偶联剂Si747和Si75与白炭黑发生反应,白炭黑分散性改善;偶联剂Si75胶料的热稳定性优于偶联剂Si747胶料;偶联剂Si747胶料的混炼温度宜在130℃左右,偶联剂Si75胶料的混炼温度宜在160℃（时间不超过4 min）~170℃（时间不超过2.5 min）;随着胶料停放时间延长,偶联剂Si747和Si75活性发生变化,胶料热稳定性变差。