基于动态力学分析方法的马来酸酐改性沥青黏弹特性研究

陈松，杨国明

(中海油炼油化工科学研究院(北京)有限公司， 北京市 102209)

环氧树脂改性沥青是大跨径、正交异性钢桥面首选铺装材料之一，环氧沥青体系相容性、固化条件对桥面铺装工程质量有着重要的影响。研究发现，马来酸酐改性沥青，能够起到改善“环氧树脂-沥青”体系相容性的作用，同时本身含有的不饱和酸也可作为环氧树脂的固化剂成分，对调整体系固化条件具有重要的意义。马来酸酐改性属于沥青化学改性的一种，Duty以及Zher'akova提出了马来酸酐改性的化学反应机理，沥青分子与马来酸酐发生了Diels-Alder反应，反应过程中环状的顺丁烯酸酐接枝到沥青分子上，提高了沥青原有的极性；随后Kang等运用红外光谱等仪器分析方法，推测出马来酸酐改性过程中不仅存在双烯加成反应，同时还存在电子转移，沥青小分子共聚成大分子；此外Herrington等考察了沥青顺酐化前后流变性能变化趋势，认为改性后沥青的温度敏感性降低，弹性特征增强。

马来酸酐改性沥青可以通过改善沥青与环氧树脂体系的相容性，从而提高环氧沥青的使用性能，在研究过程中，部分学者发现沥青顺酐化反应后本身的黏弹特性发生了改变，但并没有对马来酸酐改性前后的沥青黏弹特性进行系统性研究。该文采用动态力学分析方法(DMA方法)，针对不同掺量马来酸酐改性前后，沥青在周期性应力(或应变)作用下的力学行为变化，得到不同应力、应变、时间、温度和频率范围内的动态黏弹性能数据，考察材料的流变特性，为更系统地研究沥青顺酐化改性提供理论指导。……