石油沥青抗老化性能的研究

用薄膜烘箱，低温吸氧试验，自然老化法，反相色谱和路用沥青的老化追踪分析等方法对国产典型的１２种沥青进行老化或加速老化试验。在低温吸氧试验中，首次采用压力灵敏元件，可测反应器内９．８１Ｐａ压力的变化，以监测吸氧的动力学行为，并提吸氧过程的动力学模型。对老化前后的沥青除用常规分析外，还用粘度比，组分分析，吸氧量，凝胶渗析色谱的峰扩展，红外吸收光谱，反相色谱的老化综合指数等对沥青的老化进行综合评价。同…     

催化油浆掺兑减压渣油丙烷脱沥青研究

以中原某炼油厂减压渣油和催化油浆为原料 ,结合溶剂脱沥青工艺的特点 ,以丙烷为溶剂对掺兑油浆后的减压渣油进行丙烷脱沥青研究 .研究表明 ,掺兑油浆有利于脱油沥青性质的改善 ,在适宜的条件下可以得到60 #、 1 0 0 #等不同牌号的道路沥青     

氧化石墨烯（GO）对沥青抗老化性能的影响研究

氧化石墨烯(GO)是近年来逐步应用于道路工程的一种新型的无机纳米材料,是有效改善沥青物理性能和抗老化能力的潜在材料.为了探究GO能否提高沥青的抗老化性能,采用GO对70#基质沥青进行改性,探究了不同GO掺量(0%、0.5%、1%、2%、3%)对沥青的改性效果.通过不同掺量对照组的三大指标试验(针入度、软化点和延度)、薄膜烘箱实验(RTFOT)和压力老化容器实验(PAV)评价改性沥青的老化性能,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)测试在不同GO掺量和不同老化时间条件下的羰基指数和亚砜指数.研究结果表明,随着GO掺量不断增加,GO改性沥青的软化点不断增大,针入度逐渐减小,延度明显降低,GO的添加可在一定程度上降低沥青内部组分发生变化的程度;当GO掺量为2%时,可以明显可以改善基质沥青的老化性能;GO掺量2%的改性沥青在RTFOT和PAV老化之间的增长斜率略小于GO掺量1%改性沥青,GO掺量2%的改性沥青与GO掺量3%的改性沥青增长斜率几乎保持一致;GO的掺入可以降低沥青中极性官能团在老化过程中的生成量,可以有效地阻隔沥青中小分子的扩散,延缓老化中发生的化学反应.     

催化裂化油浆合成沥青树脂的反应性能

采用溶剂萃取对催化裂化油浆进行了芳烃富集,并分别以油浆和富芳烃组分为原料合成了沥青树脂.利用族组成分析和FT-IR、1H-NMR、13C-NMR测试对比了催化裂化油浆芳烃富集前后的原料组成差别,通过合成B阶沥青树脂的反应差异考察了催化裂化油浆的反应性能.结果表明,催化裂化油浆中饱和分的含量较高,均匀性差;而溶剂萃取后的催化裂化油浆富芳烃组分芳烃含量较高,均匀性较好.溶剂富集芳烃提高了催化裂化油浆的反应性能.     

基于粘度和延度变化的沥青抗老化性能评价方法

针对当前道路沥青的抗老化性能评价方法的不足,研究了5种道路沥青老化过程中的粘度和延度的变化规律,提出了基于135℃粘度和15℃延度的沥青抗老化性能评价方法,并建立了评价沥青抗老化性能的老化度和抗老化系数指标。研究结果表明:该评价方法及指标可以区分不同沥青在整个老化过程中的抗老化性能,评价指标中老化度可以评价不同老化时间的老化程度,有助于预测沥青路面在老化作用下出现开裂病害的时间;抗老化系数体现了沥青本身的抗老化性能,为沥青的选择提供了依据。     

不同添加物对大庆催化油浆相分离的影响

选取大庆催化油浆为原料，利用热台显微镜对油浆相分离行为进行了考察。掺入富含化学第二液相的高压釜反应产物，油浆的受热相分离倾向加大。不同固体掺兑物对油浆生焦相分离行为有一定的影响。过量的碳粉使得结焦的倾向增大，而适量碳粉的强分散作用可以减缓油浆的生焦。由于磷钼酸铵受热易分解，加入碗钼酸铵能促进油浆重组分的缩合，从而加大生焦的倾向。     

不同添加物对大庆催化油浆相分离的影响

选取大庆催化油浆为原料 ,利用热台显微镜对油浆相分离行为进行了考察。掺入富含化学第二液相的高压釜反应产物 ,油浆的受热相分离倾向加大。不同固体掺兑物对油浆生焦相分离行为有一定的影响。过量的碳粉使得结焦的倾向增大 ,而适量碳粉的强分散作用可以减缓油浆的生焦。由于磷钼酸铵受热易分解 ,加入磷钼酸铵能促进油浆重组分的缩合 ,从而加大生焦的倾向     

应用加权密切值法评价基质沥青抗老化性能

对3种中国基质沥青和1种进口基质沥青进行旋转薄膜加热试验（RTFOT）,测试了试验前后沥青的各项性能指标。利用加权密切值法将沥青老化前后质量损失、残留针入度比、残留延度比、软化点增量、粘度比和老化指数等6项评价指标转化为最优密切值这一单项评价指标,同时考虑了各指标的可靠性和有效性的不同,并赋予不同的权重值。试验结果表明：该方法有效克服了采用多种评价指标得到不一致甚至相互矛盾的结果的缺点;评价过程简便易行,评价结果与验证试验结果具有良好的一致性,是选出抗老化性能较好的沥青的一种有效方法。     

减压渣油与催化油浆的混合性质研究

借助一些现代分析手段对不同掺兑比下的南阳减压渣油和催化油浆的组成 和性质进行分析,并对其变化规律进行了数学回归。研究发现混合原料的元素组成和分子量具有加和性,而粘度、残炭和族组成不具有加和性。     

催化聚合工艺对萘沥青结构和性能的影响

以精萘为原料,HF/BF3为催化剂,研究了催化聚合温度、催化聚合时间对合成萘沥青结构和性能的影响.采用红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、元素分析(EA)和质谱(MS)等分析方法对萘沥青分子结构进行表征.研究表明,随催化聚合温度的提高,保温时间延长,萘沥青软化点、结焦值和TI组分含量提高,芳香氢含量降低,非芳香氢尤其是H_β含量增大;且随催化聚合温度提高,萘沥青分子中的脂肪侧链中的甲基含量降低、环烷结构含量提高.     

SBS含量对沥青老化性能的影响

为提高苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS)改性沥青的路用性能,延长路面使用寿命,通过物理指标试验、流变测试、傅里叶红外光谱法和凝胶色谱法（GPC）对比分析不同含量SBS改性沥青老化前后的性能差异,探究SBS含量对沥青老化性能的影响. 结果表明：短期老化后,随着SBS含量的增加,沥青粘度和复数模量增大,针入度减小,延度迅速下降,沥青显示出脆性;改性剂发生降解,GPC图谱中改性沥青SBS特征峰峰面积均有所减小;改性沥青的红外光谱图在1696cm^-1（C=O伸缩振动）处出现新的特征吸收峰. 长期老化后,改性沥青中大分子物质几乎完全降解,SBS特征峰均消失;红外光谱图中1696cm^-1处吸收峰强度加强,丁二烯指数（BI）减小一半;随着SBS含量的增加,羰基指数和亚砜基指数变化不大,而BI指数持续增加,并与SBS含量呈现良好的线性关系.     

SBS含量对沥青老化性能的影响

为了提高SBS改性沥青的路用性能,延长路面使用寿命,本文通过物理指标试验、流变测试、傅里叶红外光谱法（FTIR）和凝胶色谱法（GPC）对比分析了不同含量SBS改性沥青老化前后的性能差异,探究了SBS含量对沥青老化性能的影响。结果表明：短期老化后,随着SBS含量的增加,沥青粘度和复数模量增大,针入度减小,延度迅速下降,沥青显示出脆性;改性剂发生降解,GPC图谱中改性沥青SBS特征峰峰面积均有所减小;改性沥青的红外光谱图在1696 cm-1（C=O伸缩振动）处出现新的特征吸收峰。长期老化后,改性沥青中大分子物质几乎完全降解,SBS特征峰均消失;红外光谱图中1696 cm-1处吸收峰强度加强,BI指数减小一半;随着SBS含量的增加,CI指数和SI指数变化不大,而BI指数持续增加并与SBS含量呈现良好的线性关系。     

考虑紫外辐射的交互老化对SBR 改性沥青流变性能的影响及其老化机理

考虑到紫外老化对丁苯橡胶SBR改性沥青性能的影响,分别采用2种交互老化方式(方式一:SBR改性沥青+旋转薄膜烘箱老化RTFOT+加压加速老化PAV+紫外老化UV;方式二:SBR改性沥青+RTFOT+UV+PAV)制备老化沥青,并对老化后5种沥青进行动态剪切流变试验DSR、蠕变劲度试验BBR、差示扫描量热试验DSC以及IR红外光谱分析。结果表明,经短期老化后的SBR改性沥青分别经历UV和PAV老化后的流变性能比较接近,但进一步分别经历PAV和UV老化后,其流变性能和老化程度变化显著,UV对于沥青的老化作用是非常明显的;不同老化顺序的交互老化结果也大不相同;相较于老化方式一,老化方式二对SBR改性沥青流变性能影响更显著;PAV和UV老化有着各自不同的老化机理,SBR改性沥青经历交互老化的实验结果正是这2种不同老化机理叠加的具体体现。     

热氧老化对高韧性环氧沥青及其混合料性能的影响

通过热氧老化前后的拉伸试验和黏度试验评价高韧性环氧沥青的抗老化性能,通过马歇尔试验、劈裂试验、低温小梁弯曲试验及四点弯曲疲劳试验考察热氧老化对高韧性环氧沥青混合料性能的影响;并与美国环氧沥青和日本环氧沥青作对比。结果表明,热氧老化对三种环氧沥青及混合料的性能影响均不显著,老化后仍满足相关技术指标要求。其中,高韧性环氧沥青的拉伸强度、断裂伸长率和施工容留时间分别损失了8. 9%、11. 2%和4. 8%;其混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度、低温破坏应变和疲劳寿命分别下降了6. 6%、5. 7%、8. 2%、8. 1%。高韧性环氧沥青的抗老化性能略逊于美国环氧沥青,而优于日本环氧沥青。     

厂拌热再生混合料回收沥青老化特性对新沥青诱导老化的研究

为探究厂拌热再生沥青混合料中新旧沥青的老化进程及老化机理,模拟再生混合料的拌和与使用过程,首先测试了基质沥青、回收沥青以及新旧沥青三种试样依次经历旋转薄膜烘箱老化试验RTFOT和加速加压老化试验PAV之后各自的动力粘度与路用性能,对比分析了热再生中新旧沥青在老化过程中的宏观性能衰减规律,进而采用红外光谱和差示量热分析扫描等微观测试手段探明了新旧沥青的老化进程与老化机理。测试结果表明,先后经历RTFOT老化和PAV老化之后,回收沥青的粘度上升最显著,低温性能下降也十分迅速,但新旧沥青的动力粘度与低温性能变化幅度均远远高于基质沥青,证明其老化速率较基质沥青快;新旧沥青在经历RTFOT老化和PAV老化过程中,除新沥青和回收沥青各自独立的老化外,还存在一种介于二者之间的化学作用,即回收沥青中某些活性基团对新沥青的老化进程具有较明显的促进作用,称之为“诱导老化”,这种诱导老化通过改变基质沥青的老化进程而改变其老化机理。     

重交通道路沥青老化规律及评价方法

采用薄膜烘箱加热试验方法,对重交通沥青在不同老化时间和老化温度下的性能指标进行测试,分析了时间和温度对沥青老化的影响,并将薄膜烘箱老化试验与美国战略公路研究计划(SHRP)的沥青性能老化评价方法的相关性进行了对比研究。结果表明:重交通道路沥青在老化10 h(163℃)或老化温度高于163℃时性能变化颇为显著;可采用薄膜烘箱老化试验5 h(163℃)老化前后的软化点比1、0 h(163℃)老化前后的25℃针入度比和15℃延度比来评价沥青老化后抗车辙能力;可采用薄膜烘箱老化试验10 h(163℃)或5 h(180℃)老化前后的针入度比和延度比指标来评价沥青老化后的抗疲劳性能;可采用薄膜烘箱老化试验24 h(163℃)老化前后的延度比或软化点比指标来评价沥青长期老化后的抗裂性能。     

老化时间对SBS改性剂与沥青胶结料官能团的影响

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和弯曲梁流变(BBR)试验,对老化0h、1h、5h、8h、24h、48h和72h条件下的2种沥青胶结料进行低温性能试验并与SBS改性剂进行官能团分析,探究基质沥青、SBS改性剂与其改性沥青的官能团随老化时间变化趋势,分析其老化方式,建立2种沥青胶结料官能团与其低温性能之间的关系。结果表明：SBS改性剂的老化是由聚丁二烯和聚苯乙烯的共同作用导致的,其老化方式主要是以烯烃和烷烃发生降解为主;基质沥青和改性沥青老化方式均是轻质油份挥发并与空气中氧气发生交联反应。SBS改性剂与其改性沥青在特征红外吸收峰处变化趋势不同,因此仅采用SBS改性剂特征红外吸收峰变化趋势不足以反应其改性沥青的特征峰变化。2种沥青胶结料的羰基指数与蠕变柔量导数指标存在良好的线性相关,可反映沥青低温变形能力。     

基于红外光谱法的SBS改性沥青共混机理

采用高速剪切工艺在实验室制备了SBS物理和化学改性沥青，基于红外光谱法对SBS改性沥青中沥青的杂原子化合物及SBS中特征官能团进行分析，通过比较基质沥青、SBS、SBS物理改性沥青及SBS化学改性沥青的四种红外光谱图，揭示了SBS改性沥青的共混机理．结果表明SBS物理改性沥青的红外光谱图为基质沥青与SBS红外光谱图的简单叠加，说明SBS与基质沥青只是简单的物理共混共容．而SBS化学改性沥青的红外光谱图却有略微变化，说明由于SBS与基质沥青在强剪切力作用下的溶混炼以及稳定剂的添加，其中少量的SBS发生断裂，产生大分子自由基，从而与基质沥青发生化学反应，SBS之间发生交联反应而SBS与基质沥青之间发生了接枝反应．利用红外光谱法还可以测定SBS改性沥青中SBS的含量，从而评价SBS改性沥青的技术性能．     

SBS改性沥青老化及防老化研究进展

 SBS改性沥青在使用过程中,经受热、氧、光及交通荷载等因素的交互作用,其路用性能随之劣化,研究其老化行为具有重要意义。本文分析了SBS改性沥青老化过程中的影响因素,阐述了沥青老化性能评价指标与方法,综述了SBS改性沥青热-氧、热-光-氧老化机理,表明SBS改性沥青老化过程伴随沥青的老化和SBS的降解,轻组分向重组分转变;改善SBS的聚合结构、掺入纳米复合材料等稳定剂是延缓SBS改性沥青老化的有效途径。