聚苯乙烯改性瀝青的高性能化和穩(wěn)定化研究.pdf

1、本論文采用反應(yīng)共混方法，通過(guò)并用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡膠(SBR)以及控制橡膠含量，研制出高性能、高溫貯存穩(wěn)定的聚苯乙烯(PS)改性瀝青材料。通過(guò)對(duì)反應(yīng)共混改性瀝青中硫化過(guò)程的表征，揭示出改性瀝青體系性能提高的根本原因；通過(guò)對(duì)反應(yīng)共混前后改性瀝青體系的常規(guī)性能、高溫貯存穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、相形態(tài)結(jié)構(gòu)和粘度行為的系統(tǒng)研究，首次揭示出PS改性瀝青穩(wěn)定化的條件和方法，最終獲得具有實(shí)用價(jià)值的高性能、穩(wěn)定化的道路用

2、PS改性瀝青材料。 選擇與PS相容性很好的SBS作為改性瀝青體系中的橡膠相。系統(tǒng)研究了PS用量對(duì)反應(yīng)共混前后PS/SBS改性瀝青的常規(guī)性能、粘度行為、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和相形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，研制出高性能、高溫貯存穩(wěn)定的改性瀝青材料。當(dāng)PS/SBS小于1：1時(shí)，改性瀝青的分離度較小，高溫貯存穩(wěn)定性相對(duì)變好，但隨著PS用量的增加，體系開(kāi)始趨于不穩(wěn)定。 選擇價(jià)格低廉的SBR作為改性瀝青體系中的橡膠相，并采用SBS作為PS/SBR的界面

3、增容劑，系統(tǒng)研究了SBS/SBR用量對(duì)PS/SBS/SBR反應(yīng)共混改性瀝青體系常規(guī)性能、高溫貯存穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和相形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，研制出兼顧高、低溫性能、高溫貯存穩(wěn)定的改性瀝青材料。SBS能夠有效改善PS/SBR共混物的界面粘接性能，加入SBS能夠有效改善PS/SBS/SBR改性瀝青的高溫貯存穩(wěn)定性。但當(dāng)SBS用量減少到0.1wt％時(shí)，改性瀝青體系趨于不穩(wěn)定。隨著SBR用量的增加、SBS用量的減少，PS/SBS/SBR改性瀝青體系

4、的軟化點(diǎn)有所降低，而其延伸度顯著提高。當(dāng)SBR用量為2.0wt％，SBS用量為1.0wt％時(shí)，獲得高低溫性能優(yōu)越且高溫貯存穩(wěn)定的PS/SBS/SBR改性瀝青材料。 利用流變儀表征了改性瀝青共混物的硫化過(guò)程。類(lèi)似于橡膠硫化儀，通過(guò)測(cè)定一定溫度下扭矩隨時(shí)間的變化，可以反映硫化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，測(cè)得硫化的起始、終止時(shí)間、硫化速度、硫化程度等，可用于研究溫度及配方因素等對(duì)改性瀝青共混物硫化過(guò)程的影響。 討論了PS/瀝青共混物穩(wěn)定化

5、的條件：PS顆粒與橡膠相之間界面結(jié)合、提供一定厚度的橡膠包裹層、通過(guò)反應(yīng)共混使得橡膠相、瀝青發(fā)生化學(xué)結(jié)合，并據(jù)此提出貯存穩(wěn)定的PS改性瀝青體系中PS顆粒的結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)該結(jié)構(gòu)模型首次計(jì)算出高溫貯存穩(wěn)定的PS改性瀝青中橡膠包裹層的厚度為0.279μm。 本文的創(chuàng)新之處在于： (1)系統(tǒng)研究了并用一定用量的SBS、SBR后，PS用量對(duì)反應(yīng)共混前后改性瀝青的常規(guī)性能、粘度行為、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和相形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，研制出高性能、高溫