氧化石墨烯-聚氨酯復(fù)配改性瀝青的制備和性能研究.pdf

1、瀝青作為重要的工程材料，在工業(yè)、交通和基礎(chǔ)建設(shè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展對瀝青的質(zhì)量不斷地提出新的要求，傳統(tǒng)的普通瀝青己經(jīng)不能完全滿足需要。從聚合物改性瀝青的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用到聚合物復(fù)合改性瀝青的研究，再到納米材料和技術(shù)在瀝青改性方面的應(yīng)用，改性瀝青的研究不斷發(fā)展。但各類改性劑在瀝青性能改善和改性成本上存在的矛盾影響著改性瀝青的推廣和應(yīng)用。本文釆用密閉氧化法和預(yù)聚體法分別制備了氧化石墨烯和聚氨酯，對基質(zhì)瀝青進(jìn)行復(fù)合改性，協(xié)

2、同發(fā)揮納米材料和聚合物各自的優(yōu)勢，改善瀝青及瀝青混合料的性能，具有重要的意義和工程應(yīng)用價值。
　　提出了氧化石墨烯水分散液熔融法制備改性瀝青的方法，通過傅里葉紅外光譜和改性瀝青組分變化研究了氧化石墨烯對基質(zhì)瀝青的改性作用，發(fā)現(xiàn)了氧化石墨烯含有與瀝青相同的官能團，改性過程并未發(fā)生化學(xué)變化，而是以其自身的納米特性來影響瀝青的性能。此外，氧化石墨烯片層阻礙了瀝青組分間的熱氧轉(zhuǎn)化，在老化過程中制約了瀝青向凝膠型的轉(zhuǎn)變，保持了瀝青優(yōu)異的粘結(jié)

3、性和溫度穩(wěn)定性。
　　提出了聚合物基納米復(fù)合材料改性瀝青的方法，通過原位聚合制備氧化石墨烯/聚氨酯復(fù)合材料及復(fù)合材料在瀝青中的高速剪切，得到了氧化石墨烯和聚氨酯均勻分散的改性瀝青材料，實現(xiàn)了瀝青的聚合物和納米雙重改性。從力學(xué)、熱學(xué)以及物理化學(xué)結(jié)構(gòu)和組分方面研究了復(fù)配改性瀝青的宏觀性能和微觀變化，探討了改性瀝青體系結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了聚氨酯和氧化石墨烯分別從“合金化”和“復(fù)合材料化”兩個方面發(fā)揮作用提高基質(zhì)瀝青的性能。
　

4、　從氧化石墨烯改性瀝青、聚氨酯改性瀝青再到氧化石墨烯/聚氨酯復(fù)配改性瀝青，系統(tǒng)地研究了納米材料、聚合物的性質(zhì)及其協(xié)同作用對瀝青性能的影響，發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯在瀝青中的母料法分散能夠有效地避免納米材料的團聚?；谀z體理論和高分子化學(xué)原理，從改性瀝青的組成成分、膠體結(jié)構(gòu)和微觀性質(zhì)方面揭示了瀝青的復(fù)配改性機理，得出了對生產(chǎn)應(yīng)用有指導(dǎo)意義的瀝青復(fù)配改性劑配方及瀝青改性工藝。
　　基于最大密度曲線級配理論，按照AC-13型瀝青混合料級配設(shè)計了一