粉煤灰纖維表面親油改性及其應(yīng)用研究.pdf

1、本論文合成出以硬脂酸為橋聯(lián)配位基的鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑CF103,用其對粉煤灰纖維表面進(jìn)行親油改性,得到改性粉煤灰纖維。將改性粉煤灰纖維應(yīng)用在橡膠工業(yè)中,制備出改性粉煤灰纖維/天然橡膠復(fù)合材料,并對改性粉煤灰纖維的摻入對該復(fù)合材料力學(xué)性能、低溫性能、耐熱老化性能和絕緣性能的影響進(jìn)行了研究,找出改性粉煤灰纖維/天然橡膠復(fù)合材料的最佳配方,制備出性能特殊、優(yōu)異的產(chǎn)品;將改性粉煤灰纖維應(yīng)用在道路交通領(lǐng)域,通過拌和穩(wěn)定性試驗(yàn)確定乳化瀝青的最佳配比

2、,研究了改性粉煤灰纖維的摻入對稀漿封層瀝青混合料濕輪磨耗、碾壓、粘結(jié)力性能的影響,分析改性粉煤灰纖維填料增強(qiáng)稀漿封層瀝青混合料的機(jī)理,并確定稀漿封層瀝青混合料的最佳料比。
　　 通過研究表明:
　　 (1)粉煤灰纖維表面親油改性劑為鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑CF103,該鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑以硬脂酸為橋聯(lián)配位基,且鋁鋯部分的摩爾比x:z=7:1以及橋聯(lián)配位基與全部金屬的摩爾比y:(2X+Z)=0.7。
　　 (2)粉煤灰纖

3、維表面親油改性的最佳條件:溫度為50℃,攪拌時間為30min,鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑CF103加量相對于粉煤灰纖維質(zhì)量的2％。
　　 (3)改性粉煤灰纖維/天然橡膠復(fù)合材料最佳配方為:天然橡膠100份,硫磺2.5份,氧化鋅5.0份,促進(jìn)劑DM0.6份,硬脂酸3.0份,改性粉煤灰纖維40份。
　　 (4)改性粉煤灰纖維最佳用量為40份;與改性CSIM纖維和聚酯纖維相比,改性粉煤灰纖維/天然橡膠復(fù)合材料的拉伸性能、撕裂性能、耐熱

4、老化性能和絕緣性能均較好,價格便宜,將其應(yīng)用在橡膠工業(yè),也可減輕粉煤灰的污染,對環(huán)境有利。
　　 (5)乳化瀝青中XTL-2000型陽離子慢裂快凝乳化劑最佳含量為3.5％,其中基質(zhì)瀝青含量為60％,所制備的最佳乳化瀝青SKD-5屬陽離子型,它的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足稀漿封層用乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)要求。
　　 (6)當(dāng)油石比為8％時,隨著改性粉煤灰纖維加入量的逐漸增加,稀漿封層瀝青混合料的濕輪磨耗值逐漸增大,因?yàn)榧尤敫男苑勖夯依w維

5、后,濕輪磨耗試件體積略有膨脹,整體結(jié)構(gòu)變的沒有不加纖維時那么密實(shí),這是由于纖維的密度比較小,在瀝青中容易絮狀結(jié)團(tuán)所致;稀漿封層瀝青混合料的粘附砂量逐漸減少,因?yàn)楦男苑勖夯依w維對瀝青具有一定吸附能力會造成瀝青的流動性能下降,在碾壓的條件下,粘附砂量也會減少,瀝青混合料耐碾壓性能逐漸增加;固化時間相同的稀漿封層瀝青混合料粘結(jié)力逐漸增大,改性粉煤灰纖維具有增韌阻裂性能,因?yàn)樗陨砭哂械目估瓘?qiáng)度和彈性模量在瀝青混合料固化過程中起著加筋增韌的作用