改性沥青ppt
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主要内容
3.1 工程高聚物材料 3.2 改性沥青的分类与技术标准 3.3 改性沥青的生产技术
3.1 工程高聚物材料(Polymer)
一、高聚物材料的基本概念
1.定义:高聚物材料是组成单元相互多次重复连接而构成 的物质。 2. 特征
① 具有巨大的分子量 高聚物是由数目很大(一般为103—107)的重复结构单元, 以共价键的形式连接而成的,首要特征:具有大分子量。 ② 复杂的链结构 高聚物按其大分子链几何形状,可分为线型、支链型、 交联网状、体型等。
用作沥青改性
Polypropylene,缩写APP)、等规聚丙烯和间规聚丙烯三种。 特点:抗拉强度较低,但延伸率高,耐寒性尚好。 常用作道路和防水沥青改性剂。
聚氯乙烯(PVC)的特点 :具有较高的力学性能和良好的化 学稳定性,主要缺点是变形能力低和耐寒性差。 聚氯乙烯与焦油沥青具有较好的相容性,常用来作为煤沥 青的改性剂,明显改善煤沥青热稳性。 聚苯乙烯(PS)特点:无色透明具有玻璃光泽,但不耐冲击、 性脆、易裂,故目前是通过共聚、共混、添加助剂等方法生产 改性聚苯乙烯(Modified Polystyrene)。
3.高聚物的术语与命名 (1)基本术语 单体—低分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合物(如乙烯CH2=CH2)。 链节—组成聚合物最小的重复结构单元(如-CH2=CH2-)。 聚合度——聚合物中所含链节的数目n。 聚合物——链节相应组成的大分子。 高聚物——聚合度很大的的聚合物。
(2)命名方法 ① 习惯命名法:单体前加“聚”,部分后加“树脂”。 ② 系统命名法:IUPAC(国际理论化学与应用联合会)命名, 科技文献用。 ③ 英文缩写: 聚乙烯(PE)——Polyethylene 聚丙烯(PP)——Polypropylene 聚氯乙烯(PVC)——Polyvinyl Chloride 氯丁橡胶(CR)—— 丁苯橡胶(SBR)——Styrene-Butadiene Rubber
第3章
改性沥青
• 改性沥青及改性沥青混合料
定义:是指“掺和橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、 磨细的橡胶粉,或者其他材料等外掺剂(改性剂),使 沥青或沥青混合料的性能得以改善的沥青结合料”。
• 改性剂
定义:是指“在沥青或沥青混合料中加入的天然的或人工的 有机或无机材料,可熔融、分散在沥青中,改善或提 高沥青路面性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上) 的材料”。 执行标准:《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(E/VAC,EVA)特点:是由乙烯(E) 和醋酸乙烯酯(VA)共聚而得的高聚物。为半透明粒状物,具有 优良的韧性、弹性和柔软性;同时又具有一定的刚性、耐磨性 和抗冲击等力学性能。
EVA的力学性能,随醋酸乙烯醋(VA)的含量而变化,VA含量 越低,其性能则接近低密度聚乙烯,主要改善沥青的高温性能, 如软化点和粘度;VA含量越高,则似胶物的比例愈大,对低温 性能也有一定的改善。EVA为较常采用的沥青改性剂。
(2)通用塑料的主要种类及特点 聚乙烯(PE)的特点:强度较高、延伸率较大、耐寒性好。 聚乙烯是较好的沥青改性剂,由于它具有较高的强度和较好 的耐寒性,并且与沥青的相容性较好,在其他助剂的协同作 用下,可制得优良的改性沥青。 近年生产的超高分子量聚乙烯(UHNWPE),聚合度n=(100~ 600)×104,密度O.936~0.984g/cm3,抗冲击强度、抗拉强度、 耐磨性和耐热性均大大提高。 聚丙烯(PP):按其分子结构可分为无规聚丙烯(Atactic
③ 晶态与非晶态的共存 高聚物可以呈晶态和非晶态结构,但是多为晶态与非晶态 共存。故同一种高聚物既有固态性质(有固定的形状和体),又 有液态性质(加热可以流动)。 ④ 同一种高聚物可加工为不同性质的材料 例如聚胺酯树脂可以加工为聚胺酯弹性纤维,又可加工为 聚胺酯橡胶,还可加工为聚胺酯泡沫塑料。 ⑤ 高的品质系数 所谓品质系数为极限强度与密度之比。由于高聚物极限强 度时的密度小,故其品质系数较传统材料(钢材、混凝土等) 高,是一种有发展前途的新材料。
通常认为聚合物材料包括塑料、橡胶和纤维三类。 实际上,随着高分子合金材料、复合材料、互穿聚合物 网络、功能高分子材料等的不断涌现,各类高聚物材料的概 念重叠交叉,它们之间并无严格的界限。
二、几种主要高聚物材料 1.塑料(Plastics)
(1)按用途分类 ① 通用塑料(General Plastics):产量大、用途广、成型 性好、价廉。如聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等。 作用:作为水泥混凝土或沥青混合料改性剂。 ② 工程塑料(Engineering Plastics):能承受外力作用, 有良好的力学性能、尺寸稳定好,在高温和低温下能保持良好 性能,可作为工程构件的塑料,如ABS塑料。 作用:可直接作为桥梁或道路结构构件。
4.分类 ① 塑料:具有可塑性的高聚物材料。 可塑性——是指当材料在一定温度下受到外力作用时, 可产生变形,而外力除去后仍能保持受力时的形状。 按其能否二次加工,又分为热塑性塑料(线型结构高聚 物材料)和热固性塑料(体型结构高聚物材料)两类。 ② 橡胶:具有显著高弹性的高聚物材料。 高弹性——在外力作用下可产生较大的变形,当外力卸 除后又可恢复原来的形状。 按其产源可分为天然橡胶和合成橡胶两类。 ③ 纤维:是柔韧、纤细而且均匀的线状或丝状,并具有相 当长度(直径的100倍以上)、强度和弹性的高聚物材料。 纤维可分为天然纤维和化学纤维(包括人造纤维和合成 纤维)两类。
2.橡胶(Rubber)
(1)定义:橡胶是在外力作用下可发生较大形变,外力撤除后 又迅速复原,具有高弹性的高聚物。 (2)几种传统的常用橡胶材料: 丁苯橡胶(SBR):是丁二烯与苯乙烯共聚而得的共聚物。 是合成橡胶中应用最广的一种通用橡胶。
特点:按苯乙烯占总量中的比例,分为丁苯-10、丁苯-30、 丁苯-50等牌号。随着苯乙烯含量增大,硬度、硬磨性增大, 弹性降低。丁苯橡胶综合性能较好,强度较高、延伸率大, 抗磨性和耐寒性亦较好。