【摘 要】
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随着国家高速发展,对沥青路面材料的要求越来越高,对沥青性质、老化沥青微观性质及改性剂与基质沥青相互作用的研究,为提高改性沥青材料的性能提供理论指导。本文以玛波、SK70#两种沥青为研究对象,根据极性不同将沥青分为饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组分,通过红外光谱、核磁共振、元素分析、偶极矩、溶解度参数等测试分析手段,对沥青及其组分的组成性质和结构特征进行研究;通过对老化沥青的红外光谱图、元素分析、
【基金项目】
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中石油燃料油有限责任公司研究院研究项目“玛波沥青与国内外沥青性能对比研究”的沥青改性机理研究部分；
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随着国家高速发展,对沥青路面材料的要求越来越高,对沥青性质、老化沥青微观性质及改性剂与基质沥青相互作用的研究,为提高改性沥青材料的性能提供理论指导。本文以玛波、SK70#两种沥青为研究对象,根据极性不同将沥青分为饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组分,通过红外光谱、核磁共振、元素分析、偶极矩、溶解度参数等测试分析手段,对沥青及其组分的组成性质和结构特征进行研究;通过对老化沥青的红外光谱图、元素分析、老化动力学参数、扫描电镜、XPS等分析,研究了不同老化时间下的沥青性质,重点考察了沥青老化的微观机理;通过对改性沥青的红外光谱、热重、扫描电镜、XPS等分析,研究了改性时间对改性沥青性质的影响;重点考察了沥青组成结构与SBS改性效果之间的关系。研究结果表明,玛波沥青的胶体稳定性指数小于SK70#沥青,玛波沥青更稳定;两种沥青的H/C比为:玛波沥青>SK70#沥青,表明沥青SK70#沥青的不饱和度更大,含有的芳烃环数及环烷烃环数更多,稳定性更好;玛波沥青极性大于SK70#沥青,更容易自缔合;玛波沥青相比于SK70#沥青S原子含量更高,硫含量的存在可以提高沥青与SBS改性剂的交联性能,更易于改性;改性剂SBS与玛玻沥青溶解度数值相差大,改性时相容性也较差。在沥青老化过程中,沥青质的含量增加,饱和分的含量随着老化时间的延长基本不变,芳香分和胶质的含量减少;老化过程导致玛波沥青比SK70#沥青的羰基和亚砜基的含量增加更加明显,说明玛波沥青抗老化能力较弱;老化后C、H、O的含量均发生变化:H、C含量降低,O的含量增高,H/C原子比减小;老化过程中比较两种沥青老化老化后的吸氧量,玛波沥青>SK70#沥青,说明沥青的抗老化性能:SK70#沥青>玛波沥青;不同老化时间沥青质含量、针入度、软化点、质量损失研究表明,随着老化时间延长,SK70#沥青抗老化性能更好。随着改性时间的延长,SBS改性剂分子的降解和基质沥青会发生老化,所以改性3 h的效果最好;相对于玛玻沥青,SK70#沥青与SBS之间的界面模糊,表明SK70#与SBS、硫磺形成的网状结构与沥青之间的共混效果更好。
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