【摘 要】
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SBS改性沥青防水卷材以其优异的高低温性能得到广泛应用。然而,由于SBS与沥青在化学结构和物理性质上的差异,使SBS与沥青相容性差而会产生相分离,导致SBS改性沥青的性能降低,故常采用硫磺类稳定剂来改善SBS改性沥青的相容性。但硫磺的使用会使SBS改性沥青的抗老化性能下降。为解决该难题,本文采用对苯醌二肟(GMF)为稳定剂,并与防老剂协同使用,以提高SBS改性沥青的高低温性能和抗老化性能,延长防水
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SBS改性沥青防水卷材以其优异的高低温性能得到广泛应用。然而,由于SBS与沥青在化学结构和物理性质上的差异,使SBS与沥青相容性差而会产生相分离,导致SBS改性沥青的性能降低,故常采用硫磺类稳定剂来改善SBS改性沥青的相容性。但硫磺的使用会使SBS改性沥青的抗老化性能下降。为解决该难题,本文采用对苯醌二肟(GMF)为稳定剂,并与防老剂协同使用,以提高SBS改性沥青的高低温性能和抗老化性能,延长防水卷材的使用寿命。本文首先对比研究了GMF与硫磺两种稳定剂对SBS改性沥青的相容性、物理性能和老化性能的影响。然后采用交联助剂和交联活化剂进一步提高GMF为稳定剂的SBS改性沥青的相容性和物理性能。在此基础上,研究了不同种类抗氧剂和紫外线吸收剂对GMF/SBS改性沥青的物理性能和抗老化性能的影响,并采用红外光谱和荧光显微镜分析了掺加GMF和抗老化剂的SBS改性沥青老化前后化学结构和微观形貌的变化。主要研究结论如下:(1)相比硫磺稳定剂,GMF对SBS改性沥青的相容性、低温柔性和抗老化性能均具有更好的改善效果。掺加GMF和硫磺的SBS改性沥青离析软化点差分别为1.9℃、3.9℃,低温柔性分别为-28℃和-24℃;热老化后,掺加GMF的SBS改性沥青低温柔度缓慢下降,而掺加硫磺的低温柔度则快速降低。(2)交联助剂四氯苯醌进一步提高了GMF/SBS改性沥青的软化点和低温柔度。当四氯苯醌的掺量为0.3%时,GMF/SBS改性沥青相容性进一步提高,离析软化点差仅为0.8℃,软化点和低温柔度分别达到108.2℃、-30℃。(3)硬脂酸锌交联活性剂对GMF/SBS改性沥青的低温柔度有明显的改善。掺加0.3%的硬脂酸锌,GMF/四氯苯醌/SBS改性沥青的低温柔度可达到-33℃。(4)抗氧剂1076和抗氧剂1010均能明显改善GMF/SBS改性沥青的抗热氧老化性能,适宜掺量分别为0.4%和0.6%。紫外光吸收剂UV531和UV770均可改善GMF/SBS改性沥青抗紫外老化性能,适宜掺量分别为0.6%和0.8%。(5)抗氧剂1076和紫外吸收剂UV770复合使用显著改善了GMF/SBS改性沥青的抗光热耦合老化性能。在光热耦合老化12天时,掺加抗氧剂1076和紫外线吸收剂UV770的GMF/SBS改性沥青软化点增量和低温柔度分别为5.1℃和-25℃,而未掺加防老剂的GMF/SBS改性沥青的软化点增量和低温柔度则为10℃和-19℃。(6)FTIR分析表明,与掺加硫磺稳定剂的SBS改性沥青相比,掺加GMF的SBS改性沥青在热氧老化后羰基和亚砜基含量明显减少。掺加抗氧剂和紫外吸收剂的GMF/SBS改性沥青老化后的羰基和亚砜基含量进一步减少,有效抑制了SBS改性沥青的老化。(7)荧光显微镜观察显示,掺加硫磺的改性沥青中的SBS网络结构破坏严重,而掺加GMF的SBS改性沥青老化后SBS网络结构破坏程度较小,进一步证明GMF提高了SBS改性沥青的热老化性能。
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