环氧树脂改性沥青材料的性能.pdf

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1、华南理工大学学报(自然科学版)第43卷第2期JoumalofSouthChinaUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)Vo1．43No．22015年2月February2015文章编号：1o00-565x(2015)02-0139-05有机蒙脱土／环氧树脂改性沥青材料的性能木肖新颜张登科晏英朱文强(华南理工大学化学与化工学院，广东广州510640)摘要：以有机蒙脱土(OMMT)改性环氧树脂作为改性剂，采用熔融共混法制备了OM—MT／环氧树脂改性沥青材料．采用Fr．IR、XRD、荧光显微镜、万能材料试验机、热重分析和布氏黏度计

2、等对相容剂与沥青的相容性及复合改性沥青的微观结构、拉伸强度、断裂伸长率、热稳定性、黏度特性进行了研究．结果表明：OMMT的掺入使环氧树脂在沥青中分散更均匀，OMMT／环氧树脂复合改性沥青形成剥离型结构；OMMT的掺入使复合改性沥青高温性能及力学性能增强；与环氧树脂改性沥青相比，OMMT／环氧树脂改性沥青的起始分解温度和终止温度分别提高了30．1℃和15℃，高温稳定性明显提高；复合改性沥青固化反应黏度增长平缓，更适合道路施工．关键词：有机蒙脱土；环氧树脂；改性沥青；力学性能；热稳定性中图分类号：TU535doi：10．3969／j．issn．1000-565X．2015．02．

3、021沥青是由不同相对分子质量的碳氢化合物及其OMMT常与聚合物复合来改性沥青，其能形成插层非金属衍生物组成的复杂混合物，主要用于道路铺型或剥离型片层结构，以提升聚合物在沥青中的分装．沥青路面由于表面无接缝、耐老化、粘弹性好而散性能．同时，OMMT和聚合物所形成的这种被广泛使用，但其随温度的变化易出现高温车辙片层结构还能有效提高沥青材料的热稳定性、力学和低温撕裂情况，难以满足高等级路面的要求．热固性能及流变性能等．性环氧树脂改性沥青具有优良的力学性能、热稳定聚合物与沥青的良好相容性是聚合物改性沥青性和抗疲劳性4J，已在大跨径桥梁钢桥面和高等的前提条件¨，文中尝试用OMMT对环

4、氧树脂进级路面等工程中大量应用．环氧沥青的优越路用性行改性，以期提高环氧树脂在沥青体系中的分散性，能可有效延长路面使用寿命，具有很高的社会和经从而达到改善环氧沥青材料的力学性能、热稳定性和施工适用性的目的．通过x射线衍射(XRD)分析济效益，逐渐成为国内外的研究热点．和荧光显微镜(FM)分析对复合改l生沥青的微观结构近年来，纳米材料(如蒙脱土、水滑石和硅藻土等5刮)和纳米技术广泛应用于改性沥青．其中，蒙及形貌进行表征，并研究了OMMT的掺人对复合改性沥青材料力学性能、热稳定性和黏度特性的影响．脱土具有纳米硅酸盐片层结构，是高性能聚合物材料的常用改性剂．然而蒙脱土层间环境为亲水

5、性，不1实验利于沥青分子的插人，将有机阳离子作为插层剂与蒙脱土层间的吸附水合阳离子交换可得到有机蒙脱1．1原料土(OMMT)，能改善蒙脱土与沥青的相容性．因此，基质沥青：AH-90沥青，茂名石化公司生产；环收稿日期：2014．06-30基金项目：国家自然科学基金(石油化工联合基金)资助项目(U1162120)Foundationitem：SupposedbytheJointFundsoftheNationalNaturalScienceFoundationofChina(Ul162120)作者简介：肖新颜(1964一)，男，教授，博士生导师，主要从事有机无机纳米复合材料研究．

6、E—mail：cexyxiao@scut．edu．cn华南理工大学学报(自然科学版)第43卷氧树脂：双酚A型，环氧值为0．52mol／100g，江苏三计，按照ASTMD4402取(10．0+-0．5)g沥青试样在木化工有限公司生产；有机蒙脱土(OMMT)：阳离子140qC下进行黏度测试．采用$27型转子，转速改性，蒙脱石含量96％～98％，浙江丰虹粘土化工有为50r／min．限公司生产；癸二酸：分析纯，天津科密欧化学试剂2结果与讨论有限公司生产；甲基四氢苯酐：工业级，北京市津同乐泰化工产品有限公司生产；2，4，6．三(二甲胺基甲2．1基质沥青与相容剂的FT—IR分析结果基)苯

7、酚(DMP．30)：工业级，广州鑫沐化工有限公采用FTIR对基质沥青和自制相容剂的特征司生产；相容剂：自制．官能团进行表征，结果如图1所示．图1中基质1．2OMMT／环氧树脂复合改性沥青材料的沥青中2856—2923cm处为脂肪链的C—H伸制备缩振动吸收峰，1608cm处为芳香化合物中的共OMMT改性环氧树脂的制备：称取一定量的环轭双键C-~--C吸收峰；自制相容剂同样在2853～氧树脂和OMMT于烧瓶中，80℃下以800r／rain的2964on和16080m处有很强的吸收峰，表明速率搅拌2h，即可得