网络结构理论在沥青改性研究中的应用

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３ ８
石
油
炼
制
与
化
工
２０ 年 ０７
第 ３ ８卷
ＬＰ： Ｄ Ｅ 中国石化燕山石化有 限公司生产 ， 熔融 指 数 （９ １０℃） ２ １ ／ １ ｉ） ＭＡ ｇＬ Ｐ ： 为 ． （Ｏｍ ｎ 。Ｇ －－ Ｄ Ｅ 自制 ， ｇ 熔融指数（９ １０℃） ４ ８ ／ １ ｎ ， ＭＡ含量 ５ 为 ． （ｏ ）Ｇ ｇ ｍｉ ０。
李 军 ，张 玉 霞 ，张 玉 贞
（ 国石 油 大 学 （ 东 ） 质 油 研 究 所 ， 营 ２ ７ ６ ） 中 华 重 东 ５０ １
摘要
利 用 网 络 结构 理 论 解 释 了 低 密 度 聚 乙 烯 （ Ｄ Ｅ） Ｌ Ｐ 以及 ＧＭＡ ｇＬ Ｐ —— Ｄ Ｅ分 别 改 性 两 种 不
同 沥青 质 含 量 的 沥青 （ 皇 岛 基 质 沥 青 和 中海 ３ — 秦 ６１基 质 沥 青 ） 软 化 点 、 温 延 度 、 人 度 指 数 以 的 低 针 及 高 温稳 定 性 随 着 聚 合物 含 量 变 化 的规 律 。红 外 光 谱 研 究 表 明 ， Ｄ Ｅ改 性 沥 青 体 系 中 Ｌ Ｐ 与 ＬＰ ＤＥ 沥 青 二 者属 于溶 涨 ， 有 发 生 任 何 反 应 ， ＭＡ— ＤＰ 改 性 沥 青 体 系 中 ＧＭＡ 所 含 的 ｃ＝ Ｏ 的特 没 Ｇ ｇＬ Ｅ ＝ ＝ 征 吸 收 峰仍 然存 在 ， ９ ７ｃ 但 ０ ｍ 的环 氧基 吸 收 峰 消 失 ， 明 Ｇ 说 ＭＡ— Ｄ Ｅ 的 侧 链 环 氧 环 与 沥 青 中 ｇＬ Ｐ 的 官能 团发 生 了反 应 而形 成 网络 结 构 。
秦 皇 岛基质 沥 青 （ 称沥 青 Ａ） 秦 皇 岛 中油 石 简 ：
化 有 限 公 司 沥青 厂 生 产 。中海 ３ — ６１基 质 沥 青 （ 简 称 沥青 Ｂ ： ） 山东 中海 沥 青 （ 化 ） 生 产 。 沥 青 的 滨 厂 主要 性 质见 表 １ 。
表 １ 沥 青 的 性 质
温抗 冲击 脆裂 性 也 明显 改 善 。通 常 考 虑 到 经济 的
原 因 ， 部分 情 况 下 Ｌ Ｐ 大 Ｄ Ｅ改 性 沥 青 Ｉ Ｐ Ｅ掺 入 Ｄ 量较 低 ， 般 在 ３ ～ ６ ， 而 没 有 形 成 网络 结 一 因 构 ， 种情 况对 沥青 的高温性 能 有所 改善但 对低 温 这 脆 裂性 没有 明 显 改 善 ， 至有 所 降 低 。研 究 发 现 甚 Ｌ Ｅ改 性基 质沥青 相容 性较 差 ， 高温储 存 时会 ＤＰ 在 出现 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ与沥 青离 析等 现象 。 Ｇｉｖ ｎ ｉ ｏａｃ 认 为沥青 四组 分 中沥 青 质 ｏ ａ ｎ ｌｃｏ Ｐ
在 世界各 地 的高速 公路铺 筑上 ， 多学者 认 为其 改 很
性 机理 是聚合 物 与 沥 青 之 间建 立 起 网络 物改性 沥 青体系形 成 半互 张 】
穿 网络 ， 是相与 相 的互穿 ， 其包 容颗 粒 比较大 ， 能够 较好 地 改善 基质 沥 青 的各 项 性 能 。郭 淑华 论 述 了稳 定剂 能够 引发 Ｓ Ｓ的交 联 反 应 ， 使 分 散 的 Ｂ 促 Ｓ Ｓ形 成稳 定 的空 间网络结 构 ， 沥 青包裹 在 网络 Ｂ 将 中， 防止 Ｓ Ｓ和沥 青分 离 。但 Ｓ Ｓ价格 高 昂 ， Ｂ Ｂ 限制 了其进 一 步 的应 用 。 相对 Ｓ Ｓ 低密 度 聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ 价 格 低 ， 有 Ｂ ， Ｌ Ｐ ） 具 良好 的柔顺性 和耐 冲击 性 能 ， 用来 改性 沥 青 能够 取 得较好 的效果 。原建 安。论 述 了 Ｌ Ｐ 。 Ｄ Ｅ改性沥 青 的 改性 机理并指 出 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ改性 沥青形 成 网络结构 的必 要条 件是 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ含 量大于“ 临界含量 ” 。当网络形 成 后会 明显改善 沥 青 的性 能 。 由于 网络束 缚 ， 沥青 分 子流 动阻力 较 大 ， 因此 沥 青 高 温性 能 明 显 提 高 ， 低
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２０ ０ ７年 １ ２月
石 油 炼 制 与 化 工 Ｐ Ｔ Ｏ ＵＭ Ｒ Ｃ Ｓ Ｉ Ｇ ＡＮＤ Ｐ Ｔ ＯＣ ＭＩ ＡＬ Ｅ Ｒ ｌ Ｅ Ｐ Ｏ Ｅ ＳＮ Ｅ Ｒ ＨＥ Ｃ Ｓ
第 ３ ８卷 第 １ ２期
网络 结构 理 论在 沥青 改性 研 究 中的应 用
性剂为 乙烯、 烯 酸酯 、 丙 甲基 丙 烯 酸 缩 水 甘 油 酯 （ ｌｃ ｙ ｍｅｈ ｃｙａｅ 以下 简称 Ｇ ｇｙ ｉ ｌ ｔａ ｒｌｔ ， ｄ ＭＡ） 元共 聚 三 物 ， ＭＡ 分 子 内含 有 环氧 基 团 可 以和沥 青 质 中官 Ｇ 能 团进行 离子 型 反 应 ， 成 网络 结 构 ， 决 了沥 青 形 解
在储 存 和运输 中的相分 离 的 问题 。
本 课 题 以 ＧＭ Ａ ｇＬ Ｐ 和 Ｌ Ｐ 改 性 两 种 －— Ｄ Ｅ Ｄ Ｅ
沥青 质含 量差 别较 大 的沥 青 ， 研究 改性 沥 青性 能 的 变化规 律并 对 改性 机理进 行 分析 。
２ 实 验
２ １ 原料 与样 品 分析 ．
关键词 ： 性沥青 改
Ｌ ＤＰＥ ＧＭＡ
网 络 结构
１ 前 言
成 网络 结构 ， 防止 聚合 物 与沥 青 分 离 ， 成 稳定 的 生
聚 合 物 改性 沥 青 以其 优异 的性 能 而广 泛 应用
热力 学 体 系 。杜 邦 公 司 Ｉ 开 发 的 Ｅ ｖ ｌｙ沥 青改 ５ ］ ｌａｏ
中含 有大量 的官 能 团（ 如氨基 、 酸 、 羧 酸酐基 团等 ） ， 可 以和有机 官能 团如环 氧基 团 、 酸酐等进 行 反应形
收 稿 日期 ：０ ７０ —２ 修 改 稿 收 到 日期 ：０ ７０ — １ ２ ０—３１ ； ２ ０ ６０ 。
作 者 简 介 ： 军 （ ９ ４ ） 男 ， 士 生 ， 质 油加 工 专业 。 李 １７一 ， 博 重