1. 研究目的与意义
近年来,随着我国经济实力不断飞跃,我国对于道路交通的要求也越来越高。传统沥青路面出现表面变形、裂缝与铺装表面脱落或缺失等问题也越来越受到重视,当这些弊端出现在各种大型的跨江、跨海大桥上时,传统沥青便不能满足其使用需求。从经济与实用方面来说,在桥面铺盖环氧沥青无疑是一个最佳的选择。环氧沥青是一种将基质沥青与环氧树脂初步混合,另外加有增容剂与固化剂等物质组成的新型材料,具有独特的高强度、耐腐蚀、优良的力学性能、热稳定性与耐用性等优点,除此之外,起骨架支撑作用的环氧树脂固化物还极大增加了环氧沥青的抗车辙能力,因而环氧沥青具备非常广阔的前景。如今的环氧沥青市场被美日两国所垄断,而在如今飞速发展的中国,搭桥铺路需要使用大量效果优良的环氧沥青,所以研究设计新型增容剂更为急迫,在价格与效果方面创新,创造效果更为优异,成本更为低廉的环氧沥青,打破美日两国关于环氧沥青市场的独强,让中国掌握核心技术并跻身于同样掌握技术的国家之一。
因为文献报道的增溶剂所使用的长碳链不饱和酸价格均较为昂贵,即使是最廉价的蓖麻油的价格都高达每500g 130元,不符合经济性原则,考虑使用产量丰富而又很廉价的油酸作为原料,所以我们设计通过以环氧树脂与油酸作为起始原料进行合成新型增容剂,并测试出其与环氧树脂和基质沥青的最优质量比,最后对比出可适量加入一定质量分数的表面活性剂,得到新型环氧沥青的配比,制造出价格相对实惠又高效果的环氧沥青。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
1.根据油酸和环氧树脂不同比例分别合成两种增容剂。
2.通过观察按压制片的方法对比观察两种增容剂的增溶效果。
3. 研究的方法与步骤
1. 增容剂的制备
首先称取环氧树脂置于三颈烧瓶中,再按1:1摩尔比加入油酸。然后计算加入质量分数为4%的四丁基溴化钠与适量二甲苯,在磁力搅拌器搅拌,然后放置于135 ℃的硅油中,随着三颈烧瓶内温度上升,溶液 也逐渐混合均匀,且粘度也开始降低,反应15min后溶液由无色透明逐渐变成黄褐色,反应27min开始出现冷凝回流现象,恒温6 h,在此期间利用温度计观测温度。反应6h后,三颈烧瓶接循环式多用真空泵抽气5min,低压条件抽去二甲苯获得增容剂。
2.增容剂的对环氧沥青增容效果研究
4. 参考文献
[1]黄坤,夏建陵,丁海阳,等.蔗糖聚醚多元醇合成环氧沥青增容剂[j].高分子材料科学与工程,2010, 26(7): 16-19.
[2] 周威. 一种高性能环氧沥青增容剂的制备及应用研究[j]. 湖北大学学报(自然科学版), 2012,34(1): 81-85.
[3] 陈栋. 新型环氧沥青增容剂的合成与表征[j]. 应用化工, 2013, 32(1): 31-36.
5. 计划与进度安排
(1)第1-2周(2022年3月1日-2022年3月12日)查阅文献资料。
(2)第3周(2022年3月15日-2022年3月19日)文献分析,写出开题报告。
(3)第4-5周(2022年3月22日-2022年4月2日)实验准备和探索实验。
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