抗剥落剂与沥青相容性的分子动力学研究.pdf

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1、第33卷第1期2016年1月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL33No．1Jan．2016doi：10．3969／1．issrr1002-0268．2016．01．006抗剥落剂与沥青相容性的分子动力学研究朱建勇，何兆益(重庆交通大学材料科学与工程学院，重庆400074)摘要：采用MaterialsStudio研究抗剥落剂与沥青的相容性，通过构建基质沥青分子平均结构模型，利用分子动力学得到稳定构象，通过对分子运动轨迹数据进行分析得出基质

2、沥青与沥青各组分的内聚能密度和溶解度参数。通过分子动力学方法考察了5种胺类抗剥落剂与沥青分子的内聚能密度和溶解度参数。结果表明，各组分溶解度参数差值都在2．0以内，相容性较好；星形抗剥落剂与基质沥青的相容性较好，而线形抗刺落剂与沥青的相客性较差，与试验结果较为符合。关键词：道路工程；抗剥落剂；分子动力学；相容性；溶解度参数中图分类号：U416．217文献标识码：A文章编号：1002-0268(2016)01-0034—07ResearchofCompatiblityofAsphaltandAnti-strippingAgentU

3、singMolecularDynamicsZHUJian—yong，HEZhao—yi(SchoolofMaterialScienceandEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract：Thecompatibilityofanti—strippingagentandasphaltisstudiedusingMaterialsStudio．Byusingthestableconformationobtainedbymoleculardy

4、namics，thecohesiveenergydensityandthesolubilityparametersofthebaseasphMtandeachcomponentintheestabhshedbaseasphMtmolecularaveragestructuremodelareobtainedbyanalysingthedataofmoleculartrajectories．Thecohesiveenergydensityandthesolubilityparametersof5amineanti—strippin

5、gagentsarestudiedbymoleculardynamics．Theresultshowsthat(1)thedifferencevaluesofsolubilityparametersoftheasphaltandeachcomponentarealllessthan2．0，whichdemonstratesthattheircompatiblitysatisfactory；(2)thecompatiblityofthestar—shapedanti—strippingagentsinbaseasphaltissa

6、tisfactorywhilethatofthefine—shapedanti·strippingagentsispoor，whichagreeswiththetestresult．Keywords：roadengineering；anti—strippingagent；moleculardynamics；compatiblity；solubilityparameter0引言近年来，由于交通运输的迅速发展，交通量和汽车轴载快速增加，对于沥青和沥青混合料的性能提出了更高的要求，普通基质沥青已难以满足路用要求。因此通过在沥青中添加其

7、他材料，改善沥青性能成为了一种趋势。沥青改性效果是否良好主要依赖于改性剂与沥青的相容性。现有的改性沥青相容性评价体系主要是以相容性试验结果作为依据，没有足够的理论加以指导，因此改性剂的配方具有一定的盲目性和局限性。分子模拟以原子水平的分子模型来模拟分子的结构与行为，进而模拟分子体系的各种物理化学性质。由于其高效性、实用性、通用性、稳定性等特点，成为了当今材料设计的主要手段。现有研究表明¨一列采用分子模拟技术分析沥青材料的结构及化收稿日期：2014—09—26作者简介：朱建勇(1977一)，男，湖北武汉人，硬士．(75133273

8、7@qq．corn)第1期朱建勇，等：抗剥落剂与沥青相容性的分子动力学研究35学变化，是一种有效的技术手段。本文利用商业分子模拟软件MaterialStudio构建了基质沥青的三维(3D)结构模型，并采用分子动力学(MD)方法得到最稳定的三维分子结构，对基质沥青