沥青老化的研究是该领域的研究热点,国内外的相关研究很多。比如加拿大、欧美等地区的科研者认为分为以下几类:氧化老化、挥发物的衰减、自然以及渗流硬化[9]。其中氧化老化又分为热氧和光氧老化,而沥青的光氧老化在日常生活中是最常见和最容易发生的一种现象,因为用于铺设道路以及房屋防水材料的沥青长期暴露于太阳下,极易发生光氧老化,因此提高沥青的抗紫外老化性能对人类的生产生活意义重大[10]。这也是本文研究的意义所在。
为了提高沥青的耐老化性能,科研者们进行了大量研究,例如往沥青中添加紫外吸收剂[11-13]、防老剂[14,15]光屏蔽剂[16-19]等来提高其性能。纳米CeO2和CaCO3等是功能良好的光屏蔽剂被用于添加到沥青中。纳米CeO2能够提高材料的强度、韧性、抗磨性等功能,于沥青的耐老化性有很大的提高。赵晓争等[20]对沥青开展模拟试验,其方法为在室内加快沥青的紫外老化速度,经过研究得出纳米CeO2能够明显地使沥青的老化速度减慢,且沥青老化速率与纳米CeO2的加入量呈正比。马峰[21]采用纳米CaCO3添加到沥青中,并探究了其路用功能以及原理。经过试验得出纳米CaCO3提高了沥青的抗高温性。马磊等[22]在沥青中加入纳米TiO2,得出其能够很好地阻碍在紫外线老化过程中产生的物质以及饱合分的减少,减少紫外线老化后的针入度损失率,而且提升了其软化点的结论。
紫外吸收剂的添加可以防止发生最开始的自由基反应,减少沥青中成分变为胶质和沥青质,进而使沥青胶结料的脆化速度变慢[23]。董文龙[24]使用几种光稳定剂改善了沥青的耐紫外老化性能,通过试验得出在添加剂的最佳掺量下,光稳定剂可以很大程度地加大老化沥青的延度,并且使其粘度下降,也减少了其脆化程度。叶奋等[25]研究了多种类型和多个添加量的添加剂对沥青耐紫外老化的改变效果,经过试验证明能够显著增大沥青这一功能的添加剂为丁苯橡胶。
本文采用沥青和废橡胶粉为主要原材料,乙酸乙酯为溶剂,通过添加不同含量和配比的UV326/UV770来考察其对沥青涂料性能的影响。
1 实验部分
1。1 实验仪器
电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司 PL601-L);烘箱(上海标和仪器有限公司2471-CHA);加热炉;500 mL烧杯5个;1000 mL烧杯一个;温度计1支;铁架台;瓷砖;培养皿数支;BS-203型UV固化机(博时电子材料有限公司)。文献综述
1。2 实验试剂
沥青块(市售);废橡胶粉(市售);汽油(市售);乙酸乙酯(国药);UV326(苏州乾昌商贸有限公司);UV770(苏州乾昌商贸有限公司)。
1。3 实验过程
1。3。1 普通橡胶沥青的紫外老化前后对比
取一只烧杯,将沥青与废橡胶粉的配比按照10。0:1。6进行配制,其中沥青的质量为10。0 g,然后称取10。0 g乙酸乙酯并加入到烧杯中,随后将烧杯置于加热炉上进行水浴加热,直至温度升到80。0 ℃。80。0 ℃下控制温度进行溶解,搅拌数分钟,待溶液呈粘稠状时将其铺展在已准备好的瓷砖上并在自然条件下晾干。将晾干后的产品放入UV固化机中辐照12 h,每隔两小时观察一次表面性状。
1。3。2 UV326和UV770最佳总含量的确定
取五只烧杯,将沥青、废橡胶粉和乙酸乙酯按照10。0:1。6:10。0的比例进行配制涂料,并加入不同用量的紫外吸收剂(UV326/UV770),质量比为1:1,其添加量分别为总质量(21。6 g)的2 %、4 %、6 %、8 %、10 %。溶解步骤同实验1。3。1,之后把晾干的产品放入UV固化机中12 h,每隔两小时观察一次表面性状,并对这些固化后的产品进行韧性测试。