石墨烯橡胶复合改性沥青流变性能及微观性能

发布时间：2020-12-19 11:41

　　为提高橡胶改性沥青的流变性能,采用动态剪切流变（DSR）试验,对石墨烯掺量不同的石墨烯橡胶复合改性沥青宏观力学性能变化规律进行研究,并结合电动荧光显微镜（E-FM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）,探究石墨烯橡胶复合改性沥青微观结构组成的变化规律.结果表明:与橡胶改性沥青相比,添加石墨烯的橡胶改性沥青具有更高的弹性恢复能力和抗变形能力,其流变性能有所提高;石墨烯橡胶复合改性沥青的荧光显微相态分布均匀且呈连续形貌,说明其存储稳定性和相容性得到了提升;石墨烯橡胶复合改性沥青中芳环■含量相对增加,说明其力学性能有所提高. 

【文章来源】：建筑材料学报. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

DSR试验结果

由表2可知,几种改性沥青试样在3200Pa应力作用下的Jnr值均大于100Pa应力作用下的Jnr值,说明改性沥青的Jnr与剪应力具有较大的相关性,且随着剪应力的增大而增大,也就是剪应力的大小会影响沥青的高温抗变形能力.由表2还可看出,在2种应力条件下,石墨烯掺量为0.04%的复合改性沥青Jnr值较小,说明随着石墨烯掺量的增加,橡胶改性沥青的黏性变形减小,具有更好的抗高温变形能力.

采用美国NICOLET公司生产的IS50 FTIR傅里叶变换红外光谱仪,测试4种沥青试样的分子结构及官能团变化规律[15-16].试验采用溴化钾KBr晶体压片制样,分辨率为4cm-1,扫描次数为32次,测试范围为4000～400cm-1[17],测试结果如图4所示.由图4可知,相较于基质沥青和橡胶改性沥青,石墨烯橡胶复合改性沥青中出现了一些新峰或原有峰强发生了变化,说明石墨烯、橡胶粉及基质沥青可能存在某些组分之间的相互作用,导致复合改性沥青的特征官能团发生变化,其中主要相关峰芳环 C = C (1600cm -1 ) 的含量变化是聚合物链段降解反应的结果.利用Origin软件计算图4中 C = C 面积比,可知随着石墨烯掺量的增加, C = C 透光度有所增多,而 C = C 作为双键,其键能较高,是沥青试样力学性能的主要来源,由此解释了流变性能试验中石墨烯橡胶复合改性沥青力学性能较强的原因.

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2925841