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皇冠集团app下载老化过程研究
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皇冠集团app下载老化过程研究
2022年06月15日    阅读量:1821    新闻来源:皇冠集团app下载网 tashengreen.com  |  投稿

摘要:采用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)对90#基质皇冠集团app下载进行模拟老化,得到针入度(25℃,0.1mm)分别为50,30,10的不同老化程度的皇冠集团app下载。通过对组分,化学组成,微观结构,宏观性能的测试分析,得到皇冠集团app下载老化过程中各相关要素的变化情况及关联关系,从而明确皇冠集团app下载老化过程。


关键词:皇冠集团app下载;老化过程;皇冠集团app下载组分


随着公路事业的发展,大量皇冠集团app下载皇冠集团app下载面临翻修,如何利用皇冠集团app下载再生技术实现有效再利用回收沥 青渐渐受到重视皇冠集团app下载网tashengreen.com。但目前对皇冠集团app下载再生(包括皇冠集团app下载老化及再生过程)的机理研究尚不充分,故本文对皇冠集团app下载老化过程进行研究和明确,从而为再生机理和技术的研究奠定基础。


1 研究方法

为减少老化周期,本文采用模拟老化法替代自然老化法,利用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)对产自盘锦(PJ)的基质皇冠集团app下载(基本性能见表1)分别模拟老化到不同程度(针入度为50,30,10),并采用相关分析方法对组分,化学组成,微观结构,宏观性能的变化进行分析,以研究老化过程。


2 研究过程

2.1皇冠集团app下载老化时间与老化程度的关系

首先测定了皇冠集团app下载针人度与老化时间的对应关系并进行拟合,结果如下。

(1)式中:P-针入度(0.1 mm);t-旋转薄膜烘箱老化时间(min)。


由此可知:老化过程刚开始时,针入度下降得较快,随后下降速度逐步放缓;针入度(0.1 mm)达到50,30和10对应的老化时间分别为80 min, 170 min和600 min,由此可以在试验中获得不同老化程度的皇冠集团app下载。


2.2组分分析

皇冠集团app下载组分分离提取结果见表3(数字表示针入度, PJ50的组分变化不显著,未测试组分情况),可以看出,老化后皇冠集团app下载质明显增加,胶质少量增加,饱和分少量降低,芳香分明显降低,可知在这个过程中发生了芳香分向胶质转化,并随后继续转化为皇冠集团app下载质的过程。

2.3化学组成分析

皇冠集团app下载红外光谱分析结果见图2。图中波数主要包含 11 种吸收峰:721 cm-1 ,745 cm-1,812 cm-1 ,869 cm-1,1032 cm-1 ,1376 cm-1 ,1456 cm-1,1602 cm-1 ,698 cm-1 ,2851 cm-1和 2921 cm_10


参考标准图谱进行的吸收峰识别结果见表4, 1698 cm-1处吸收峰在新皇冠集团app下载,PJ50中不甚明显,在PJ30.PJ10中则明显加强;1032 cm-1处吸收峰也出现类似情况,透射率随着老化而明显降低。

经对比,可以发现1032 cm-1处的亚很基(S = 0)以及1 698 cm-1处的冢基(C=O)有较为明显的变化,对其吸收峰数据重新绘成图3可以发现,随着老化加深,亚砜基,羰基的吸收峰透射率降低,说明有亚砜基,羰基生成。

根据光谱图中与对应峰区总面积的比例,目前研究提出了亚砜基,羰基指数的量化指标,计算公 式及结果如下所示。

由表5及图4对比可得如下结论。

(1)老化过程中,亚砜基,羟基的含量均上升,前者在老化初期变化不明显,随后明显上升,后者变化则十分明显。

(2)老化过程中皇冠集团app下载质,胶质增加,饱和分,芳香分减少。可知芳香分发生氧化反应生成了羰基,向皇冠集团app下载质和胶质转化。


2.4微观结构分析

采用原子力显微镜(AFM)分析皇冠集团app下载薄膜试样,对老化前后的皇冠集团app下载进行表面相位图扫描,结果见图 5,图6,不同颜色代表不同物质,深色对应黏度较大物质,则发现老化过程中深色部分明显增加(对应以皇冠集团app下载质为核心,外裹胶质的胶团结构)。

利用IPP软件分析深色区域的变化趋势(表6)可发现,随着皇冠集团app下载老化,胶团区域数量减少,单个面积增加,面积占比增加,其变化趋势与羰基指数接近,表明羰基的增加与胶团的增加有关。


AFM分析也与组分分析结果一致,都显示老化时皇冠集团app下载质和胶质明显增加,说明AFM相位图可以较好地反映老化过程。此外,针入度为10的老化皇冠集团app下载,其扫描结果相比其它差异明显,也印证了规范对皇冠集团app下载混合料再生的规定,即回收混合料的针入度不应小于20。

2.5 宏观性能分析

三种老化皇冠集团app下载的指标见表7,可看出:

(1)三大指标对应性能在老化初期变化显著,后变化速率逐渐放缓。

(2)老化后芳香分氧化向皇冠集团app下载质和胶质转化,皇冠集团app下载质和胶质增加,羰基和亚砜基增加,轻质组分减少,导致针入度降低,软化点提高,延度下降。


3 研究结论

经对皇冠集团app下载老化过程中各要素变化的研究,可总结如下。

(1)老化的本质在于四组分比例的改变,即皇冠集团app下载质和胶质增加,芳香分和饱和分减少。

(2)芳香分发生氧化形成羰基(C =0)并向皇冠集团app下载质和胶质转化是组分变化的原因。

(3)皇冠集团app下载质和胶质形成的胶团在皇冠集团app下载表面相位 图中对应深色区域,由于皇冠集团app下载质和胶质增加,胶团聚集,面积增大,说明四组分的变化改变了胶体结构。

(4)皇冠集团app下载老化后宏观性能发生改变,针入度降低,软化点提高,延度降低。


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