石油瀝青老化-硬化機(jī)理研究.pdf

1、道路瀝青作為道路建設(shè)中的重要材料，其研究、開發(fā)與生產(chǎn)一直受到世界各國的重視。瀝青的老化/硬化對瀝青的使用性能有很大影響，關(guān)系到路面的使用壽命。本文選用不同來源、用直餾工藝生產(chǎn)的兩種70°重交通道路瀝青和一種氧化工藝生產(chǎn)的50°瀝青為原料，采用旋轉(zhuǎn)薄膜熱老化方法，研究了老化過程中組成與性質(zhì)的變化，并利用紅外光譜、凝膠色譜等手段考察了老化過程中瀝青分子的結(jié)構(gòu)變化，以揭示道路瀝青的熱老化機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明： 1.瀝青老化過程中，瀝青組

2、分大致按芳香分→膠質(zhì)→瀝青質(zhì)的路線向重質(zhì)化的方向轉(zhuǎn)化。致使老化后瀝青的塑性下降，延展性變差。表現(xiàn)為軟化點(diǎn)升高，針入度降低，延度變小，粘度增大，總體性質(zhì)變硬。 2.道路瀝青老化是一級反應(yīng)，采用老化瀝青正戊烷瀝青質(zhì)含量的變化可以較好地表征其動力學(xué)過程。與中海36-170＃直餾瀝青、加德士70＃瀝青相比，中海36-150＃氧化瀝青反應(yīng)速度常數(shù)較大，表現(xiàn)出較高的老化速率和較差的抗老化性能，中海36-170＃與加德士70＃瀝青的抗老化性能

3、相近。 3.不同瀝青具有不同的分子量分布和變化，但總的來說瀝青老化后分子量顯著增加，分散度變大，整個相對分子質(zhì)量分布趨向連續(xù)型。重均分子量比數(shù)均分子量對老化更敏感。瀝青老化以縮合反應(yīng)為主，在膠質(zhì)瀝青質(zhì)之間產(chǎn)生較強(qiáng)締合作用，推動膠體體系向固體轉(zhuǎn)變。 4.IR光譜分析證實(shí)瀝青的老化是一個緩慢的自氧化過程，氧化反應(yīng)符合自由基反應(yīng)歷程，結(jié)果使瀝青中羰基與亞砜基官能團(tuán)的含量增加。從電荷轉(zhuǎn)移作用、偶極相互作用和氫鍵作用三個方面分析老