(2)根据一定的选择原则,初步选择可用于沥青改性的多种零维纳米粒子作为改性剂,采用相同的制备工艺及加工条件制备不同种类的纳米改性沥青,对其路用性能进行综合对比,筛选出A为最佳零维纳米粒子改性剂,并采用超声波分散的手段对所得筛选结果进行了验证。(3)对比高速剪切法、机械搅拌法、母液法等改性沥青制备工艺的优缺点,并结合纳米材料本身的物理特性及实验室条件,选择了高速剪切法为基本制备工艺,并确定了改性沥青加工过程中的温度、剪切搅拌速度及搅拌时间等制备工艺参数。(4)通过常规指标试验发现,纳米材料改性剂的加入使基质沥青的路用性能得到了明显改善,如高温稳定性能的提高表现在针人度的降低及软化点和黏度值的提高。沥青高温稳定性的提高有利于抗车辙性能的提高,但是纳米材料的加入使沥青低温性能得到了不同程度地降低。(5)采用ZSV、车辙因子等高温指标以及蠕变劲度S和蠕变速率m等低温指标,进一步评价沥青的改性效果,得到的结论与常规指标试验基本一致,只是在具体数值上有所差异。其中ZSV曲线还反应出纳米粒子对沥青高温性能的改善更为有效,层状纳米材料的加入使沥青的触变性得到加强。(6)通过SEM、FTIR、GPC、DSC等微观试验发现,纳米粒子改性沥青是一种物理改性为主,伴随着微弱程度化学反应的共混体系;纳米粒子的加入,使沥青的分子量增大,易于发生相态转变的不稳定组分含量降低,从而降低了改性沥青的温度敏感性,增加了路用性能的稳定性。(7)通过SEM、FTIR、GPC、DSC等微观试验发现,层状纳米材料对基质沥青是一种物理改性;在本研究的制备工艺条件下,层状纳米材料片层均匀剥离分散在基质沥青中,与沥青分子之间存在插层吸附作用,使沥青分子量增大,不稳定组分含量降低,从而降低了改性沥青的温度敏感性,增强了沥青路用性能的稳定性。(8)除了对两种纳米材料改性沥青进行研究外,本书研究中还制备了零维纳米粒子与二维层状纳米材料以及纳米材料与聚合物复合改性沥青,并对其性能进行了系统研究。结果表明,复合改性剂的加入,使沥青性能在原有单种类改性剂改性沥青的基础上得到了进一步改善。复合改性沥青的性能并不是几种改性沥青性能的简单叠加,在复合改性过程中,各改性剂在发挥各自改性作用的基础上,彼此之间又可以起到积极的影响作用,从而使复合改性沥青总体性能得到进一步改善。
展开