文档摘要：天然橡胶是一种生物质聚合物,作为沥青改性剂在环境可持续性上具有明显优势.然而,其对沥青物理及流变性能的提升不显著.硫化可以改善天然橡胶改性沥青(Naturalrubbermodifiedasphalt,NRMA)的性能,但硫化是一个复杂的过程,硫化体系众多,不同硫化体系对硫化天然橡胶改性沥青(Vulcanizednaturalrubbermodifiedasphalt,VNRMA)的影响尚不明确,这极大地影响了进一步开发高性能VNRMA以获得更广泛的应用.基于此,本研究通过普通硫化体系(Conventionalvulcanization,CV)、半有效硫化体系(Semi-efficientvulcanization,SEV)和有效硫化体系(Efficientvulcanization,EV)制备不同的VNRMA,并探究硫化体系对VNRMA性能及微观结构的影响.结果表明:在高温性能和温度敏感性方面,SEV/VNRMA的复数模量、相位角、车辙因子以及温度敏感性系数VTS表现最好;在低温性能方面,三种硫化体系制备的VNRMA均能满足规范要求,但CV/VNRMA低温性能最佳,更适合在低温环境下使用;相容性方面,SEV/VNRMA的Han曲线在低频区斜率值(1.042)最大,相容性最好;施工和易性方面,SEV/VNRMA占据优势,其通过传统等黏度法确定的拌合温度比CV/VNRMA和EV/VNRMA最大分别降低5℃和5℃,压实温度最大分别降低5℃和6℃.通过FM和FTIR对VNRMA的微观结构和化学结构进行分析,结果显示,相比于CV/VNRMA和EV/VNRMA,SEV/VNRMA更加均匀且致密的网状结构是其在相容性和高温性能方面表现优异的主要内在原因.综上,SEV对NRMA的硫化效果最佳,推荐后续研究使用.
Abstract：Naturalrubberisabiomasspolymerthatofferssignificantadvantagesintermsofenvironmentalsustainabilityasanasphaltmodifier.However,itsenhancementofphysicalandrheologicalpropertiesofasphaltwasnotsignificant.Vulcanizationcanimprovetheperformanceofnaturalrubbermodifiedasphalt(NRMA),butvulcanizationisacomplexprocess,therearemanyvulcanizationsystems,andtheeffectofdifferentvulcanizationsystemsonvulcanizednaturalrubbermodifiedasphalt(VNRMA)isnotclear,whichgreatlyaffectsthefurtherdevelopmentofhigh-performanceVNRMAforwiderapplications.Basedonthis,inthisstudy,differentVNRMAswerepreparedbyconventionalvulcanization(CV),semi-efficientvulcanization(SEV),andefficientvulcanization(EV)systems,andtheeffectsofvulcanizationsystemsonthepropertiesandmicrostructuresofVNRMAswereinvestigated.TheresultsshowthatSEV/VNRMAhasthebestperformanceintermsofhightemperatureperformanceandtemperaturesensitivityintermsofcomplexmodulus,phaseangle,ruttingfactor,andtemperaturesensitivitycoefficientVTS.Intermsoflow-temperatureperformance,VNRMAunderallthreevulcanizationsystemsmeetsthespecification,butCV/VNRMAisbestatlowtemperaturesandismoresuitableforuseinlow-temperatureenvironments.Intermsofcompatibility,theHancurveofSEV/VNRMAhasthelargestslopevalue(1.042)inthelowfrequencyregionandhasthebestcompatibility;Intermsofconstructionease,SEV/VNRMAdominates,withitsmixingtemperaturedeterminedbytheconventionaliso-viscositymethodbeingreducedbyamaximumof5℃and5℃,anditscompactiontemperaturebyamaximumof5℃and6℃,respectively,comparedwithCV/VNRMAandEV/VNRMA.ThemicrostructureandchemicalstructureofVNRMAwereanalyzedbyFMandFTIR,andtheresultsshowedthatthemorehomogeneousanddensereticularstructureofSEV/VNRMAisthemainintrinsicreasonforitsexcellentperformanceincompatibilityandhightemperaturepropertiescomparedwithCV/VNRMAandEV/VNRMA.Inconclusion,SEVhadthebesteffectonthevulcanizationofNRMAandisrecommendedforsubsequentstudies.
作者：郇海洋 郭荣鑫 晏永 张世博Author：HUANHaiyang GUORongxin YANYong ZHANGShibo
作者单位：昆明理工大学建筑工程学院,昆明650500;云南省土木工程防灾重点实验室,昆明650500;云南省绿色建造与智慧运维国际联合实验室,昆明650500
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(z1)
分类号：U414
关键词：天然橡胶改性沥青 硫化体系 性能 微观 网状结构
Keywords：naturalrubbermodifiedasphalt vulcanizationsystem performance microcosmic networkstructure
机标分类号：U416.217TE6U214.18
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：不同硫化体系对硫化天然橡胶改性沥青性能及微观结构的影响[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(z1)郇海洋 郭荣鑫 晏永 张世博天然橡胶是一种生物质聚合物,作为沥青改性剂在环境可持续性上具有明显优势.然而,其对沥青物理及流变性能的提升不显著.硫化可以改善天然橡胶改性沥青(Naturalrubbermodifiedasphalt,NRMA)的性能,但硫化是一个复杂的...参考文献和引证文献
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关键词：天然橡胶改性沥青,硫化体系,性能,微观,网状结构,
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