DOC《[1]制备而成。改质沥青具有较高的结焦值、较高的甲苯不溶...》

[1]制备而成.

改质沥青具有较高的结焦值、较高的甲苯不溶物含量等优点,但由于改质沥青对骨料的润湿性能较差,不利于粘结剂与骨料的充分混匀,严重影响制备糊料的各项使用性能[2-4].因此,如何进一步改善改质沥青的润湿性能已成为行业关注的热点之一,目前主要方法[5]包括:沥青组分调控[6]、添加表面活性剂[7]、浸润沥青与非浸润沥青混合[8]等.改质沥青的组分[9]主要包括甲苯(苯)可溶物(γ树脂)、甲苯不溶喹啉可溶物(β树脂)、喹啉不溶物(α树脂),其中γ树脂对煤沥青的润湿性能有重要的影响.因此,本文利用不同溶剂萃取γ树脂,对改质沥青进行改性,系统研究γ树脂提取方式及含量对改质沥青润湿性能的影响.

1 试验部分 1.1 试验原料及试剂 本试验溶剂为分析纯苯、甲苯、二甲苯,原料改质煤沥青取自贵州某铝厂,主要指标:软化点110.2 ℃、水分4.55%、β树脂20.40%、灰分0.26%、甲苯不溶物31.10%、结焦值58.80%、喹啉不溶物10.70%. 收稿日期:2019-02-27 基金项目:贵州省科学技术基金(黔科合J字[2013]2221号);

贵州省普通高等学校科技拔尖人才支持计划项目(黔教合KY字[2016]062) 作者简介:樊明如(1991-),男,山东阳谷人,硕士研究生;

通信作者:刘卫(1966-),女,土家族,贵州贵阳人,教授. 1.2 γ树脂的提取及改性沥青的制备 首先,取一定量的改质煤沥青,磨碎至-0.147 mm,将-0.147 mm的改质煤沥青粉与溶剂按照1U20(质量体积比,g/mL)的比例进行混合,常温条件下搅拌5 h,然后过滤,收集滤液.滤液经过蒸馏后分别得到甲苯提取物、苯提取物、二甲苯提取物.然后分别将3种提取物与改质煤沥青按不同的比例混合制备改性沥青. 1.3 分析测试方法 化学结构:采用Bruker Tensor 27型傅立叶红外光谱仪分析改质煤沥青以及三种提取物的化学结构,测试条件:KBr压片、扫描范围400~4

000 cm-1. 热解特性:采用STA449-F3型综合热分析仪分析改质煤沥青以及三种提取物的热解特性,高纯氮作为保护气,气体流量40 mL/min,升温速率10 ℃/min,最终测试温度为800 ℃,参比坩埚与测试坩埚均为刚玉坩埚,以TG-DTG曲线作为研究改性沥青及提取物热解特性的依据. 软化点:利用HR-2806F型智能软化点测试仪测定改质煤沥青和改性沥青的软化点(环球法),得到软化点的变化曲线. 结焦值:按照国家标准GB/T 8727―2008进行测试,样品制备方法参照国家标准GBMT 2291―2016. 润湿性:利用QM-3SP4行星式球磨机对石油焦进行破碎,筛取粒度-0.074 mm的石油焦粉,压制成直径2 cm的样片,将样片放置到自制加热装置内,设定温度170 ℃(工业常用混捏温度),基于座滴法,利用JYSP360型接触角测定仪测定改性沥青与石油焦间的接触角.本文以改性沥青液滴润湿过程接触角降至0°的时间来判断沥青润湿性能的强弱.

2 结果与讨论 2.1 γ树脂提取方式对产物溶出率、化学结构及热解特性的影响 2.1.1 溶出率分析 将提取γ树脂后剩余改质沥青的滤渣进行称重,计算出常温条件下3种溶剂对改质沥青的溶出率(质量分数),结果如表1所示.由表1可知,甲苯提取物、苯提取物、二甲苯提取物的平均溶出率分别为46.834%、45.926%、46.485%,3种提取物含量的绝对偏差在1%以内,说明常温条件下3种溶剂提取物的溶出率基本相同.为进一步研究不同溶剂对提取γ树脂的影响,需要对3种提取物的化学结构及热解特性进行分析. 表1 常温条件下3种溶剂对改质沥青的溶出率 Table