文档名：基于分子动力学的偶联剂接枝改性玄武岩纤维与沥青粘附特性研究
摘要：为增强玄武岩纤维(BF)与沥青的界面粘附特性,采用接枝KH550型硅烷偶联剂对BF表面进行改性.采用扫描电子显微镜和红外光谱仪对KH550接枝改性BF进行微观表征,并基于分子动力学方法,运用"化学接枝"和"叠加"方式建立沥青-BFKH550界面模型,研究了KH550接枝改性对BF与沥青粘附特性的增强效果及增强机理.结果表明,KH550接枝改性后,BFKH550表面凸起增多、粗糙度增加,增大了BF与沥青的粘结强度;BF表面接枝的KH550个数越多,与沥青的粘附性能越好,25℃时BF表面接枝20个KH550的界面能相比不接枝KH550时增加了26.1％;经KH550接枝改性后,沥青四组分的扩散系数变化规律与不接枝KH550时相同,即饱和分＞芳香分＞胶质＞沥青质,但其扩散系数整体比不接枝KH550时小,说明BFKH550与沥青发生了较强的吸附,从而有效提高了BF与沥青的粘附性能.研究成果可为BF在沥青混合料中的推广应用提供重要参考.
Abstract：Toenhancetheinterfacialadhesionpropertyofbasaltfibertoasphalt,thebasaltfibersurfacewasmodifiedusingthegraftedsilanecouplingagentKH550.ThemicroscopiccharacterizationofKH550graft-modifiedbasaltfiberwascarriedoutbyscanningelectronmicroscopyandin-fraredspectroscopy,andtheinterfacialmodelofasphaltandBFKH550wasestablishedbasedonthemoleculardynamicsmethodusingthe'chemi-calgrafting'and'superposition'approaches.TheresultsshowthatafterKH550graftmodification,thesurfaceofbasaltfiberhasmorebumpsandroughness,whichincreasestheadhesionstrengthbetweenbasaltfiberandasphalt.ThehigherthenumberofKH550graftedonthebasaltfibersurface,thebettertheadhesiontotheasphalt.Theinterfacialenergyof20KH550graftedonthebasaltfibersurfaceat25℃increasedby26.1％comparedtonon-graftedKH550.AfterKH550graftmodification,thediffusioncoefficientsofthefourcomponentsoftheasphaltfollowthesamepatternaswithoutKH550grafting,beingsaturatedsaturate＞aromatic＞resin＞asphaltene,buttheiroveralldiffusioncoefficientsaresmal-lerthanwithoutKH550grafting,indicatingthatstrongeradsorptionofKH550graft-modifiedbasaltfibertotheasphalthasoccurred,thuseffective-lyimprovingtheadhesionpropertiesofbasaltfibertotheasphalt.Theresultsofthestudycanprovideanimportantreferenceforthepromotionofbasaltfiberinasphaltmixture.
作者：杨程程 柳力 刘朝晖 黄优 刘磊鑫Author：YANGChengcheng LIULi LIUZhaohui HUANGYou LIULeixin
作者单位：长沙理工大学交通运输工程学院,长沙410114
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(6)
分类号：U414
关键词：硅烷偶联剂(KH550) 玄武岩纤维(BF) 化学接枝 粘附性能 分子动力学
Keywords：silanecouplingagentKH550 basaltfiber chemicalgrafting adhesionproperty moleculardynamics
机标分类号：TQ322U416.217TQ264.12
在线出版日期：2024年5月8日
基金项目：基于分子动力学的偶联剂接枝改性玄武岩纤维与沥青粘附特性研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(6)杨程程 柳力 刘朝晖 黄优 刘磊鑫为增强玄武岩纤维(BF)与沥青的界面粘附特性,采用接枝KH550型硅烷偶联剂对BF表面进行改性.采用扫描电子显微镜和红外光谱仪对KH550接枝改性BF进行微观表征,并基于分子动力学方法,运用"化学接枝"和"叠加"方式建立沥青-BF...参考文献和引证文献
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