基于动态平衡的复配改性沥青多相体系稳定机理研究

聚合物改性剂的价格及改性沥青体系的稳定性是影响改性沥青工业化应用的重要因素。本项目拟以回收的包装废EVA、废胶粉作为改性剂，采用复配改性的技术方法对基质沥青进行改性实验，并从动态平衡的角度对复配改性沥青多相体系的稳定性进行研究。本项目利用高速剪切法在不同的工艺条件下进行复配改性沥青的制备，并采用离析试验对改性沥青稳定性能进行分析，研究改性工艺与其动态稳定平衡之间的关系；利用Matlab对实验所得数据进行拟合，得出稳定平衡方程，进而反推出基于动态平衡的改性沥青体系稳定平衡模型；通过稳定平衡状态时改性沥青体系微观结构、界面性质、组织结构及改性沥青体系的分子热运动行为等的研究，探明复配改性沥青多相体系间相互作用过程及其形成宏观稳定体系的原理，最终揭示复配改性沥青体系的稳定机理。本项目的意义在于为改性沥青稳定性研究提供新思路，为制备低价、稳定的沥青材料提供理论基础和实验依据。

本项目从动态平衡的角度对聚合物改性沥青多相体系的稳定性进行了深入的研究。首先，研究了制备温度对包装废弃聚乙烯改性沥青老化性能的影响，从微观结构和热性能方面揭示了制备温度对改性沥青老化的影响机理。其次，以回收的包装废EVA、废胶粉作为改性剂，采用复配改性的技术方法对基质沥青进行改性实验，并对其进行动态稳定性试验研究，通过荧光显微镜观测整个剪切过程中聚合物粒子的变化，分析该过程中改性沥青的热行为，并将改性沥青宏观性能和微观结构有机结合揭示EVA/CR复配改性沥青的稳定机理。最后，在不同的工艺条件下制备CR/EVA复配改性沥青，通过常规测试，软化点、针入度以及延度来评价改性沥青的基本性能，采用离析试验和荧光显微镜研究改性沥青的存储稳定性。利用Matlab对实验所得数据进行拟合，得到改性沥青平衡状态下的软化点、延度、针入度以及软化点差和剪切温度、剪切时间以及剪切速率的模型。本项目的研究为改性沥青稳定性研究提供了新思路，项目成果能够为制备低价、稳定的改性沥青材料提供理论基础和实验依据。