论文橡胶粉、火山灰复合改性SBS沥青性能的分析是大学硕士与本科橡胶粉毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写橡胶粉方面论文范文。
摘 要：本文主要针对SBS沥青材料通过添加橡胶粉、火山灰进行改性,通过微观观测,采用复合理论对材料提高高温、低温稳定性能方面进行分析,为季节性冰冻地区沥青路面抗车辙、抗裂缝在材料性能上进行改善,为公路保证良好的使用条件提供支持.
Abstract： In this paper, SBS asphalt material is modified by adding rubber powder and volcanic ash. Through the microscopic observation, the composite theory is used to improve the stability of the high temperature and low temperature of the material. It is used to improve the material properties of asphalt pement in seasonal freezing areas and crack resistance, and to provide support for ensuring the highway"s good service conditions.
關键词：橡胶粉；火山灰；SBS沥青
Key words： rubber powder；volcanic ash；SBS asphalt
中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）02-0218-04
0 引言
复合材料主要由三部分组成：增强相,基体和增强相与基体之间的结合界面.基体连接增强相并传递应力.沥青是由不同分子量的碳氢化合物组成的复杂混合物,因此在常温时沥青基复合材料与聚合物基复合材料相似.而沥青的脆点较高（欧洲标准79号沥青脆点为-10℃）,因此在温度较低时沥青与脆性材料较为相似.本文主要通过微观方面以复合材料理论对橡胶粉、火山灰对SBS改性沥青抗车辙、抗裂缝性能方面进行分析.
1 SBS沥青材料性能分析
常温条件下具有橡胶弹性的SBS一旦遇到高温就会像塑料一样熔融流动,因此它属于热塑性弹性体.换而言之,SBS同时具有橡胶弹性和热塑弹性,究其本源,这是它独特的化学结构所决定的.
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在SBS橡胶的微观结构中,由于聚苯乙烯形成终端,不存在化学交联,但由于聚苯乙烯和聚丁二烯之间存在着不相容性（聚苯乙烯和聚丁二烯的溶解度参数分别为9.1和8.4）其共聚物分成两个相,即聚苯乙烯相和聚丁二烯相,在化学结构上,他们之间松散又交联,形成了三维网状结构（图1）.
在现实环境中,通常根据聚合物与石油沥青之间的相容性来选择共混方法,因此说,混物形态结构及性能主要取决于聚合物与石油沥青之间的相容状况.现代胶体理论与化学热力学的相关理论中有相关论述：沥青是以固态微粒的沥青质为分散相、液态软沥青质（饱和分和芳香分）为分散介质所组成的混合体系,沥青的特性在很大程度上取决于分散相与分散介质是否能很好的相容.从聚合物改性沥青的化学结构来看,整个体系的改型效果除了受聚合物与沥青质、软沥青质的相容性的影响以外,聚合物在沥青中的分散状态也对其成形起到至关重要的作用.聚合物改性沥青的相容性与基质沥青的化学结构、聚合物剂量、构成聚合物的主要成分以及储存温度有一定的内在联系.
1981年美国杰勒德克劳斯在研究SBS橡胶沥青微观结构时指出,SBS的掺量在6%～8%时,才开始形成连续相；SBS掺量在10%～14%时,可以形成完全的连续相,其性能接近于恒值.这个临界结构取决于软沥青渗透橡胶后发生溶胀的程度以及各种沥青材性的变化；还取决于SBS与沥青的比例.一般地讲,沥青大约为干聚合物的三倍（体积）,要求SBS在沥青中掺量在12%～14%.
2 橡胶粉填充和增强作用
在基质沥青中,橡胶粉的存在形式主要是胶粉颗粒的形式.因此,基质沥青本来是连续相,也开始转变为半连续相,目的就是为了和胶粉颗粒共混.对于填充的基质沥青来说,胶粉颗粒的主要作用是骨架作用,很好的充满了其中存在的空隙,使做到胶粉颗粒在该体系中的作用越来越大.在密度和模量等方面,胶粉颗粒与基质沥青具有很大差别,沥青在受到力的作用时,其与胶粉呈现出不同的形变特征,胶粉的变形要比沥青小,并且二者的界面、应力相对集中,在受力条件下通常会出现许多剪切带和银纹,能量大量散失,最终使沥青的低温特性做到以改善.
在基质沥青中加入橡胶粉以后,由于橡胶颗粒具有吸收性,基质沥青中的一些成分会由于被吸收而产生溶胀.在高速剪切机的辅助作用下,一部分橡胶颗粒的表面逐渐溶解或逐渐降解形成高分子链,最后借助高速剪切机的前切作用逐步扩散到沥青中.此外,也有一部分高分子链会和轻质成分相结合,达到饱和状态.所形成的强度界面具有非常强的作用力,橡胶颗粒与沥青之间的作用力也会做到到增强,由于二者同时存在,也因此形成了比较均匀的混合状态,并且通过胶粉的吸附作用,沥青的感温性与其他性能也都做到到了较大的改善.
内含沥青质和胶质的沥青胶团连接了胶粉胶质,大大提高了沥青的抗变形性能以及在高温条件下的稳定性,胶粉颗粒能和沥青共同组成三维空间网格结构,沥青质为网络结构中的节点,连接着沥青和胶粉颗粒,在受力条件下会对应力集中产生一定的吸收能力,能够对银纹的生长和断裂起到一定的阻止作用,从而改善了沥青的抗拉变形能力.
在橡胶粉改性沥青中,橡胶颗粒首先吸收沥青中轻质油分发生溶胀,由紧密性的构造逐步转变为比较疏松且较均匀地悬浮分散在沥青中的絮状结构,基质沥青粘度也较之以往有所提高.另外,在高温强剪切过程中还存在着橡胶大分子的脱硫与降解作用,转变为大量小型的网状结构以及少量的链状物,随着这个过程的发生,沥青与橡胶颗粒之间发生了物质交换,两者相容性做到到改善.因此在加入橡胶粉后,沥青轻组分含量相对减少,沥青胶体结子油类物质,使做到橡胶颗粒会有不同程度构向溶-凝胶结构发育,从而改善沥青的感温性.但沥青组分对聚合物粒子的溶胀和聚合物粒子对沥青组分的吸附是一个动态过程.这种动态过程影响了SBS的分布和聚苯乙烯、聚丁二烯的集聚,从而在一定程度上破坏了SBS的三维网状结构.
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参考文献：
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