论文部分内容阅读
随着汽车工业化的飞速发展，汽车产销量日益增加，使未来我国废轮胎产量也将继续保持高速增长的趋势。我国已经成为废轮胎产生量最多的国家，但是我国的橡胶资源却又十分匮乏，每年用于生产的橡胶大多来自于进口，因此我国必须加大力度发展废轮胎的资源化利用技术，将废轮胎合理利用起来，补充橡胶资源的不足，减少废轮胎带来的黑色污染，这对我国实行绿色发展具有非常重要的意义。 将废轮胎胶粉混入沥青用于铺路是一个非常有效的解决废轮胎污染并使其资源化利用的技术，在国外已经广泛使用30多年。胶粉改性沥青可以使沥青延度变大，改善沥青的低温抗开裂性能，使沥青使用寿命延长，还能够有效减少噪音，因此近年来胶粉改性沥青受到广泛关注。但是由于胶粉与沥青相容性差，胶粉在沥青中容易沉淀、离析，造成沥青混合料不稳定，限制了胶粉改性沥青的产品性能和其在道路方面的广泛应用。 本文分别采用表面氧化、微波改性和聚合接枝的方法对废轮胎胶粉进行表面改性，并将其用于湿法工艺制备胶粉改性沥青，研究废轮胎胶粉的表面官能团化对胶粉改性沥青主要性能指标（25℃针入度、5℃延度、软化点）的影响规律。采用四种不同氧化剂，对废轮胎胶粉进行表面氧化改性，通过XPS表征证明在胶粉表面形成了一定量的羟基和羰基基团。氧化胶粉改性沥青相比于普通胶粉改性沥青软化点显著提高，25℃针入度和5℃延度显著降低，使氧化胶粉改性沥青更适用于高温地区。采用多因素正交试验方法对双氧水氧化胶粉和次氯酸钠氧化胶粉实验条件进行优化，发现在双氧水氧化胶粉体系中，氧化温度是影响胶粉改性沥青性能指标的主要因素，而在次氯酸钠氧化胶粉体系中，氧化时间对改性沥青5℃延度影响最大，而氧化温度对改性沥青软化点影响最为显著。进而提出了在两种氧化体系下对废轮胎胶粉的最佳氧化条件。 采用微波改性的方法对废轮胎胶粉进行脱硫改性，研究发现微波改性能够使胶粉改性沥青的5℃延度和25℃针入度显著提高，软化点降低，使改性沥青更适合在低温地区使用。论文还采用聚合接枝的方法在废轮胎胶粉表面聚合聚苯乙烯链段，对聚合体系和引发剂进行了筛选。以过氧化苯甲酰为引发剂，在乳液聚合体系中将聚苯乙烯链段接枝到废轮胎胶粉表面。通过固体核磁表征证明聚苯乙烯的摩尔接枝率能够达到2.20％。将接枝胶粉用于制备胶粉改性沥青，发现在胶粉表面接枝聚苯乙烯链段，能够显著提高胶粉改性沥青的5℃延度，而25℃针入度和软化点没有显著变化，这可能是由于聚苯乙烯链显著增强了胶粉与沥青的界面相互作用。