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废家电塑料与SBS复合制备改性沥青的实验研究

作　者: 黄彬
导　师: 马丽萍
学　校: 昆明理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 改性沥青废家电塑料塑料回收 SBS 复合改性
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

由于目前的交通状况和高等级公路的使用要求,单纯的沥青不再适用于道路铺砌,必须对其改性以改善使用性能。在道路沥青改性剂材料中,合成聚合物表现出了优良的性能。但聚合物的高成本限制了改性沥青在道路建设上的应用,鉴于此,论文中将日益增长的废家电塑料作为道路沥青改良材料,既解决了废家电塑料的环境污染问题亦满足工程实际需求,兼顾经济和社会效应。本文在参考国内外研究的基础上,采用理论、试验相结合的方法,研究基质沥青的基本性质,总结了目前废塑料及废家电塑料的回收利用现状及技术并深入了解了现有改性沥青技术。采用高速剪切搅拌法制备ABS、PP、PVC及SBS改性沥青,通过测试改性沥青的软化点、25℃针入度、5℃延度三个基本工程性能指标并表征其微观结构来研究分析废家电塑料对沥青性能改善的作用。筛选出合适的改性沥青添加剂,确定较佳的添加量。研究配方工艺(改性剂种类与用量等)及加工工艺(溶胀时间与温度、剪切搅拌温度、剪切搅拌速度和时间等)对沥青改性作用的影响,并对有关工艺参数进行了优化。结果表明废塑料聚合物对沥青难以同时改善沥青的高低温性能,在确定基质沥青废塑料改性的基础上采用复合改性技术。将废塑料与SBS相结合,利用SBS对沥青高、低温性能明显改善的特点,弥补废塑料的不足。复合改性后由于两种改性剂的协同作用,能够显著提高基质沥青的塑性和高温性能,降低沥青对温度的敏感性；并针对实验结果进行分析,对改性机理进行深入研究分析认为沥青性能改善的根本原因是因为聚合物吸收了沥青中的石油组分后溶胀,与基质沥青形成三位交联网络结构并从中获得塑性和弹性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章论文研究背景与意义  10-14
  1.1 论文研究背景与意义  10-11
  1.2 研究内容及方案设计  11-12
    1.2.1 研究内容  11-12
    1.2.2 研究方案  12
  1.3 论文创新点  12-14
第二章文献综述  14-28
  2.1 废塑料回收利用  14-20
    2.1.1 废塑料回收利用现状  14-16
    2.1.2 家电塑料利用现状  16-17
    2.1.3 塑料循环回收利用  17-20
  2.2 改性沥青  20-28
    2.2.1 改性剂的分类  21-22
    2.2.2 改性沥青的国内外发展现状  22-23
    2.2.3 几种典型的改性剂沥青  23-26
    2.2.4 我国改性沥青的发展方向  26-28
第三章改性沥青的制备工艺与评价方法  28-44
  3.1 实验原料分析  28-34
    3.1.1 聚合物改性剂性质分析  28-32
    3.1.2 基质沥青  32-34
    3.1.3 原料物性对比分析  34
  3.2 生产制备方法  34-37
    3.2.1 母体法  35
    3.2.2 直接投入法  35-36
    3.2.3 机械搅拌法  36
    3.2.4 胶体磨和高速剪切搅拌法  36
    3.2.5 实验中选用的制备方法  36-37
  3.3 实验设备仪器  37
  3.4 实验设备装置流程图  37-39
  3.5 性能测试与评价  39-44
    3.5.1 软化点  40-41
    3.5.2 延伸度  41
    3.5.3 针入度  41-42
    3.5.4 针入度指数(PI指数)  42-44
第四章助剂的选择  44-58
  4.1 相容性判断  44-45
  4.2 不同溶剂对比分析  45-47
  4.3 助剂的选择  47-56
    4.3.1 助剂种类  47-48
    4.3.2 助剂分析比较  48-51
    4.3.3 热稳定剂添加量的确定  51-56
  4.4 本章小结  56-58
第五章聚合物改性沥青的制备  58-76
  5.1 SBS改性沥青  59-64
    5.1.1 溶胀过程对SBS改性沥青性能的影响  59-61
    5.1.2 剪切搅拌过程对SBS改性沥青性能的影响  61-63
    5.1.3 不同SBS改性剂用量对改性沥青性能的影响  63-64
  5.2 ABS改性沥青  64-67
    5.2.1 剪切搅拌时间对ABS改性沥青性能的影响  64-65
    5.2.2 剪切搅拌温度对ABS改性沥青性能的影响  65-66
    5.2.3 不同ABS改性剂用量对改性沥青性能的影响  66-67
  5.3 PP改性沥青  67-71
    5.3.1 溶胀过程对PP改性沥青性能的影响  67-69
    5.3.2 剪切搅拌过程对PP改性沥青性能的影响  69-70
    5.3.3 不同PP改性剂用量对改性沥青性能的影响  70-71
  5.4 PVC改性沥青  71-73
    5.4.1 不同PVC改性剂用量对改性沥青性能的影响  71-72
    5.4.2 剪切搅拌时间对PVC改性沥青性能的影响  72-73
    5.4.3 剪切搅拌温度对PVC改性沥青性能的影响  73
  5.5 本章小结  73-76
第六章复合改性实验  76-80
  6.1 SBS/ABS复合改性沥青的制备  76-77
  6.2 SBS/PP复合改性沥青的制备  77
  6.3 SBS/PVC复合改性沥青的制备  77-79
  6.4 本章小结  79-80
第七章改性沥青微观结构分析与改性机理分析  80-88
  7.1 聚合物改性沥青的改性机理研究  80-81
  7.2 稳定剂XRD分析  81-82
  7.3 红外光谱分析  82-83
  7.4 复合改性机理分析  83-84
  7.5 本章小结  84-88
第八章结论及建议  88-90
  8.1 结论  88
  8.2 对今后工作的建议  88-90
致谢  90-92
参考文献  92-96
附录 (攻读硕士学位期间发表论文)  96

废家电塑料与SBS复合制备改性沥青的实验研究

内容摘要

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