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生物沥青是以生物质为原料,最终转化为具备沥青功能的材料,具有来源广泛、环境友好等特点。本文以废食用油残余物、硬质沥青、石油树脂、丁苯橡胶及有机蒙脱土为主要原料,利用有约束的配方均匀设计方法进行配比设计,并采用添加剂改善材料体系的储存稳定性及热氧稳定性,制得废食用油基生物沥青,综合研究其路用性能、化学组成及微观结构,主要结论如下:(1)利用有约束的配方均匀设计方法,优选废食用油基生物沥青最佳质量配比为废食用油残余物:硬质沥青:石油树脂:有机蒙脱土:丁苯橡胶=0.33:0.37:0.2:0.05:0.05。分散剂DDAC、芳烃油掺量分别为1.5%、1.2%(以废食用油残余物质量百分比计)时,废食用油基生物沥青的软化点差值为0.5℃,储存稳定性能良好。适量交联剂、抗老化剂能促进空间网络结构的形成、抑制自由基的形成,改善材料体系的热氧稳定性能。(2)废食用油基生物沥青的低温性能优良,5℃延度大于150cm,且在-36℃时劲度模量及蠕变速率值分别为236MPa及0.341,满足SHRP要求;废食用油基生物沥青的高温性能略逊于SBS改性沥青,但优于70#基质沥青,三者的软化点值分别为52.3℃、56.9℃及49.1℃;废食用油基生物沥青的温度敏感性低、抗剥离能力优良,针入度-温度敏感系数为0.037,粘附等级为五级。(3)与石油沥青相比,废食用油基生物沥青胶体结构趋于溶胶型,胶体不稳定指数为0.34;热裂解气象色谱研究发现,废食用油基生物沥青的苯含量与石油沥青相近,且不存在苯酚、萘等有毒物质,环境友好;废食用油基生物沥青的红外光谱分布与石油沥青有较大区别,存在羧基、S-S键等特征峰;元素分析发现,废食用油基生物沥青的碳氢比为0.61,氧碳比为0.03%。与石油沥青相比,废食用油基生物沥青的碳氢链饱和度相对较低,存在较多芳香环结构。上述结果表明,废食用油基生物沥青具有良好的路用性能及环境效益,有望作为石油沥青的替代材料用于寒冷地区的路面建设。