众所周知,聚合物改性沥青能够有效弥补普通基质沥青材料本身的不足,是改善沥青路用性能的有效途径和方向,你知道传统聚合物是如何改善沥青的高温性能的吗?
(1)聚合物在沥青中大部分以颗粒或网状结构存在。
通常,当温度较高时,沥青分子流动性增强,当受到荷载时易发生形变,聚合物通过两种形式共同参与运动,一是聚合物本身颗粒尺寸远大于沥青分子尺寸,颗粒本身在沥青中运动比较困难,在一定程度上降低了沥青的流动性。二是改性剂在沥青中由于溶胀和吸附作用形成网络结构,分子链彼此相互缠绕,使流动单元变大,增加了对沥青的流动阻力。
(2)聚合物溶胀和吸附作用。
聚合物加入沥青后,由于溶胀和吸附作用,部分沥青中的油分如饱和分和芳香分进入聚合物内部,沥青中油分含量减少,沥青质含量增加,在一定程度上降低了原沥青的流动性。
(3)聚合物的弹性恢复。
聚合物在沥青中受外力较大时,聚合物发生了链段运动,产生了形变,但是整个分子不发生位移,这种形变在外力除去以后仍能够恢复,尤其是热塑性弹性体类改性剂,这类改性剂易在沥青中形成网络结构,链段能承受较大外力,其弹性恢复性能更好,对沥青高温稳定性的贡献更显著。
(4)粘度对温度的感温性能降低。
现代高分子物理学认为,液体的流动是一种分子的扩散过程,粘度则表征分子的扩散速度,而熔体粘度对温度具有依赖性。一般来说,聚合物改性沥青中的改性剂含量较小,当温度较高时聚合物改性沥青的力学行为可以看作是一般粘稠液体的流动,其熔融粘度同温度的倒数存在着线性关系;流动活化能越大,则斜率越大,粘度对温度的敏感性也越大。改性沥青的吸热能均比原沥青降低,亦即改性沥青的流动活化能降低,则粘度对温度的敏感性降低,也就是说随着温度的升高,改性沥青的粘度变化比原沥青要稳定。反映到物理力学行为上,就是沥青的高温性能得到了改善。
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