煤沥青改性石油沥青机理的研究

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1、分类号：TE—9学校代号：10109密级：&jp、及岬具夂寒TaiyuanUniversityofScience&Technology硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(专业型）论文题目:媒沥青改性石油沥青机理的研究研究生姓名:李丰轺______________________指导教师:薛永兵副教授____________工程领域/专业:材料工程________________________学习年限:2012年9月一2015年7月论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在

2、导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的任何贡献的个人或集体均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：居''丰趙曰期:(>.J分类号：TE-9学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（专业型）学位论文题目：煤沥青改性石油沥青机理的研究研究生姓名：李丰超导师姓名及职称：薛永兵副教授培养单位：材料科学与工程学院学科专业：材料工程论文提交日期：2015

3、年4月论文答辩日期：2015年6月5日答辩委员会主席：申峻教授中文摘要中文摘要煤沥青是煤化产业的重要副产品，虽能应用于电极材料和碳纤维等领域，但其用量有限，所以煤沥青的高效应用一直是科学家研究的热点。近年来相关报道显示，煤沥青可与石油沥青共混作为筑路材料应用于公路的建设中，但以往的研究只对该混合沥青的指标性能进行分析，并未深入探讨二者的作用机理。针对此现况，本论文通过研究和评价不同煤沥青改性石油沥青的路用性能的规律性变化特点，进而利用不同的方法探究两者的作用机理，为煤沥青作为石油沥青改性剂在实体工程

4、的推广应用提供技术依据。本论文选用来自河北旭阳和太原焦化集团的两种中温煤沥青在0.5L反应器中对石油沥青进行改性试验，研究了煤沥青掺加量，粒径和搅拌方式对混合沥青的软化点、针入度、延度和抗老化性能的影响，并考察了煤沥青组分对石油沥青的改性效果的影响。结果表明，煤沥青的加入能够有效提高基质沥青的抗高温变形能力和抗老化性能。煤沥青中四氢呋喃可溶分对基质沥青的改性效果最好，既能提高基质沥青的软化点温度，又能较好地保持延度指标。为进一步探究煤沥青与石油沥青间的作用机理，本论文采用简单计算法、四组分法和高效液

5、相色谱等方法对混合沥青组分间变化特点进行了研究。结果表明：煤沥青与石油沥青间存在化学相互作用，化学变化虽然相对微弱，但是其作用不可忽视。煤沥青与石油沥青混合后，两者组分中10%左右的轻质组分发生“聚合”生成中质组分，4.5%左右的重质组分发生“溶解”作用同样也生成中质组分，致使混合沥青形成稳定胶体结构。本研究认为，混合沥青为溶胶凝胶型的胶体结构。化学助剂对混合沥青的延度具有明显的改善作用，其中苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SBS）可将混合沥青延度从47cm提升到140cm，同时软化点也进一步升高，改善效

6、果最为明显。关键字：煤沥青；石油沥青；路用性能；组分变化；结合规律。IABSTRACTABSTRACTCoaltarpitch(CTP)astheimportantbyproductofcoalchemicalindustryhasbeenappliedtothefieldofelectrodematerialandcarbonfiber，butthefield’sconsumptionissmall.SoefficientapplicationofCTPhasalwaysbeenaresearch

7、hotspot.TechnologyreportsinrecentyearsshowedthatthemixturematerialofpetroleumasphaltandCTPcouldbeappliedtohigh-gradehighwayconstructionaspavingmaterials.Althoughpreviousstudieshaveanalyzedtheperformanceofthemixedasphalt，theinteractionmechanismofpetrole

8、umasphaltandCTPhasnotbeendiscussedthoroughly.Theregularperformanceofmodifiedpetroleumasphalthavebeenstudiedanddifferentmethodshavebeenusedtoexplorethemechanismoftheminthispaper，whichcanprovideatechnicalbasisforpromotionofCTPaspetroleuma