基于動態力學的納米碳粉-橡膠粉-SBS改性瀝青相態結構分析

王明偉，謝祥兵，李廣慧，蘭 翔

(1.鄭州航空工業管理學院土木建筑學院，鄭州 450046；2.陜西高速公路工程咨詢有限公司，西安 710064)

0 引 言

聚合物SBS與基質瀝青物理性能相差較大，造成改性瀝青普遍存在相容性差、分散不均勻、存儲性差等問題，從而嚴重影響其路用性能和使用范圍[1-3]。另外，廢舊輪胎造成的環境污染問題已逐漸引起研究者的普遍關注[4-5]，而納米材料由于比表面積大、表面自由能高和顆粒尺寸小等特點，已成為改性瀝青研究的重要方向。如納米碳粉中存有大量的不飽和鍵，可以有效消除材料內部存在的應力[6],且具備良好的吸附能力。相關研究成果表明，納米材料與SBS共同使用時，可有效提升瀝青材料的高溫穩定性，然而由于納米碳粉材料單價較高，嚴重限制其在瀝青中的摻配比例。而橡膠粉材料由于價格低廉，且具有良好的低溫性能[7]，且可以有效緩解廢舊橡膠輪胎造成的環境污染問題。因此，納米聚合物復合改性瀝青材料已成為路面材料研究熱點之一。

姚輝等[8]對納米碳粉改性瀝青進行了微觀和力學性能研究，納米碳粉摻量為2%(質量分數)時，改性瀝青具備良好高溫穩定性，原子力顯微鏡圖像也從微觀角度驗證了納米碳粉改性瀝青的改性效果。Zhang等[9]使用動態剪切流變試驗(DSR)表征不同橡膠改性瀝青的高溫性能，結果表明，橡膠粉的摻入可以提高瀝青材料的溫度敏感性，改善瀝青高溫性能。譚華等[10]從流變學角度評價了不同改性劑對橡膠瀝青黏彈性能影響，確定出SBS改性劑可較大提高橡膠瀝青抵抗永久變形能力?！?br>