紫外光吸收劑對瀝青性能的影響及其作用機理的研究

《紫外光吸收劑對瀝青性能的影響及其作用機理的研究》是依託武漢理工大學，由余劍英擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：紫外光吸收劑對瀝青性能的影響及其作用機理的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：余劍英
• 依託單位：武漢理工大學

項目摘要

瀝青以其優良的性能在公路建設中得到廣泛的套用，但隨著長壽命瀝青路面的提出，對瀝青耐老化性提出了更高的要求。研究表明紫外光對瀝青的性能影響很大，光老化後的瀝青變硬變脆，導致路面易產生裂縫、坑槽等破壞。摻加紫外線吸收劑是改善聚合物光老化的有效方法，然而，瀝青是一種組成複雜的大分子混合物，其複雜的組成結構使紫外線吸收劑與瀝青之間存在一定的相互作用。研究表明對於不同產地的瀝青，一些紫外線吸收劑對瀝青光老化有良好的改善效果，另一些紫外線吸收劑反而加速了瀝青的光老化，同時紫外線吸收劑對瀝青的物理流變性能也有較大影響。本申請項目擬以各種類型的紫外線吸收劑與不同產地的瀝青為研究對象，利用先進的表征手段，系統研究各類紫外線吸收劑對不同組成結構瀝青的物理流變和老化性能的影響，探明不同種類紫外線吸收劑與不同組成結構瀝青的相互作用，揭示其作用機理，為採用紫外線吸收劑製備具有優良耐候性的道路瀝青提供理論指導。

結題摘要

瀝青以其優良的性能在公路建設中得到廣泛套用，但隨著國際上長壽命瀝青路面設計理念的提出以及我國西部強紫外線地區公路建設的快速發展，瀝青的紫外光老化問題受到廣泛重視，對其防紫外光老化措施的研究已成為國內外瀝青基道路材料領域的研究熱點。本項目以不同類型的紫外線吸收劑與不同產地的瀝青為研究對象，系統研究了紫外光吸收劑對瀝青物理、流變、熱氧及紫外光老化性能的影響，分析了紫外光吸收劑對瀝青組成、結構的影響及其與性能變化之間的關係，探討了紫外光吸收劑與瀝青的相互作用機理。研究結果表明，紫外光吸收劑可使瀝青的延度顯著提高，複數剪下模量略微降低，相位角增大，對瀝青低溫抗裂性能有明顯的改善作用。紫外光吸收劑對不同瀝青的抗老化性能表現出較為複雜的影響，二者之間表現出特定的選擇性。紫外光吸收劑的加入改變了瀝青的化學組成與結構，表現為瀝青的芳香分含量增大，膠質和瀝青質含量減小，瀝青表面微觀形貌變得平整，相點陣圖向單相化轉變，形成了相對均一的體系，膠體結構更趨於溶膠化。對於具有優良耐老化性能的紫外光吸收劑/瀝青體系，瀝青在老化過程中的斷鏈、芳縮化及氧化反應被抑制，紫外光和熱老化後瀝青的兩相化程度不明顯，瀝青中瀝青質分散相的締合被抑制。研究成果對於採用紫外光吸收劑製備具有優良耐老化性能的瀝青材料，提高瀝青路面的耐久性具有重要的理論指導意義。