ldhs抗氧剂弹性体改性沥青的制备与性能研究

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1、（申请工学硕士学位论文）LDHs/抗氧剂/弹性体改性沥青的制备与性能研究培养单位：材料科学与工程学院学科专业：材料学研究生：徐松指导老师：余剑英教授2014年5月万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目LDHs/抗氧剂/弹性体改性沥青的制备与性能研究英文PreparationandPropertiesofLDHs/Antioxidant/题目ElastomerModifiedBitumen研究生姓名徐松姓名余剑英职称教授学位博士指导教师单位名称材料科学与工程学院邮编430070申请学位级别工学硕士学科专业名称材料学论文提交日期20

2、14.5论文答辩日期2014.5学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机

3、构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据摘要弹性体（SBS）改性沥青防水卷材因其具有优良的抗高温流动和低温开裂性能而得到广泛使用。然而，由于弹性体改性沥青材料长期暴露在紫外光、热、氧等自然环境下而极易发生老化，低温柔性显著下降，容易出现开裂

4、，导致建筑屋面防水层遭到破坏而发生渗漏。因此，提高SBS改性沥青的耐紫外光和耐热氧老化性能，对于延长沥青基防水卷材的使用寿命具有重要意义。本文采用层状双羟基复合金属氢氧化物（LDHs）、抗氧剂、反应性助剂多聚磷酸（PPA）及其复合物作为改性剂制备了耐老化弹性体改性沥青。研究了这些改性剂对弹性体改性沥青软化点、低温柔性的影响，并对耐老化弹性体改性沥青进行加速紫外光老化和热氧老化实验，分别研究了改性剂对弹性体改性沥青耐紫外光老化和耐热氧老化性能的影响。采用红外光谱和荧光显微镜分别分析改性沥青老化前后化学结构和微观相形貌结构的变化情况，探讨改性剂对弹

5、性体改性沥青老化前后性能影响的作用机理。主要研究结论如下：（1）LDHs提高了弹性体改性沥青的软化点和低温柔性，改善了弹性体改性沥青的抗高温流动性能和抗低温开裂性能，抗氧剂1076和抗氧剂168均使LDHs/弹性体改性沥青的软化点进一步升高。经过紫外光老化和热氧老化后，加有LDHs的弹性体改性沥青的老化程度明显低于弹性体改性沥青。抗氧剂1076和抗氧剂168使3%LDHs/弹性体改性沥青的抗老化性能得到进一步改善，但抗氧剂1076的改善效果比抗氧剂168更为明显。此外，根据LDHs和抗氧剂对弹性体改性沥青老化前后性能的影响趋势可以看出，LDHs

6、、抗氧剂1076和抗氧剂168的适宜掺量分别为3%、0.6%和0.6%。（2）将抗氧剂1076和抗氧剂168按1∶1的比例组成复合抗氧剂，并用于改善LDHs/弹性体改性沥青的抗老化性能。紫外光老化和热氧老化实验结果表明，抗氧剂1076和抗氧剂168所组成的复合抗氧剂发挥了两种抗氧剂的协同作用，比任一单一抗氧剂改善LDHs/弹性体改性沥青耐老化性能的效果更为突出。弹性体改性沥青抗老化性能的进一步提高得益于抗氧剂1076和抗氧剂168分别具有俘获活性自由基和分解氢过氧化物的能力以及LDHs的层状结构具有紫外线屏蔽功能，三种添加剂在改善弹性体改性沥青

7、抗老化性能的机理上相互补充，使弹性体兼备优良的抗紫外光老化及抗热氧老化性能。（3）PPA加入到LDHs/弹性体改性沥青中，能够与沥青和SBS分子反应，起I万方数据到交联缔合作用，从而提高弹性体改性沥青的抗高温能力，如加入0.8%的PPA使得弹性体改性沥青的软化点提高了8℃。同时，储存稳定性测试结果显示，0.6%的PPA即可使弹性体改性沥青在离析管上、下两部分的软化点差值由未加入PPA的9.5℃下降到1.2℃，表明PPA显著改善了弹性体改性沥青的储存稳定性能。紫外光老化和热氧老化实验结果反映出PPA能够减弱弹性体改性沥青紫外光老化和热氧老化后软化

8、点增加和低温柔性的下降，对弹性体改性沥青性能恶化速度具有减缓作用。（4）FTIR分析结果表明，改性沥青进行紫外光老化后，其中含氧官能团C=O、S=O等