摘要：本文以两种不同中和度（100%与50%）的钙聚氨酯离聚体和钠聚氨酯离聚体对基质沥青进行改性，在120摄氏度的高温条件下，将改性剂按不同添加比加入到基质沥青中，测试改性沥青的粘度，针入度及软化点性能，选出改性效果相对较好的聚氨酯离聚体中和度及添加比例。再将其与不同添加比的双酚F混合料一起加入到基质沥青中进行改性，同样测试其粘度，针入度，软化点等三个性能，观察加入双酚F后的改性效果。本实验还通过傅里叶红外光谱来观察基质沥青是否与改性剂发生化学反应从而达到改性效果；及通过偏光显微镜观察了改性沥青的形貌，对其进行分析基质沥青中加入改性剂后的分散状态。实验结果表明，100%的钙聚氨酯离聚体改性沥青性能较好，但是4%添加比的钙聚氨酯离聚体与6%添加比的双酚F混合料对基质沥青的改性效果更好。

关键词：聚氨酯离聚体；改性沥青；粘度；针入度；软化点

Polyurethane separation/composite material modified asphalt

Abstract：In this paper, two different neutralization degrees (100% and 50%) of calcium polyurethane dispersion and sodium polyurethane dispersion were used to modify the matrix asphalt,The viscosity, penetration and softening point of the modified asphalt were tested by adding the modifier to the matrix asphalt at the temperature of 120 degrees Celsius,and then select the neutralization degree and proportion of polyurethane with better modification effect.In addition, it was modified by adding bisphenol F mixed with different additives to the matrix asphalt, and the viscosity, needle penetration and softening point were also tested.In this experiment, we also observe whether the matrix asphalt has chemical reaction with modifier to achieve the modified effect by Fourier infrared spectroscopy.The morphology of modified asphalt was observed by polarizing microscope, and the dispersion state of the modified asphalt was analyzed.The results show that 100% of the calcium polyurethane polymer modified asphalt performance is better, but add 4% of the calcium polyurethane from polymers and 6% of bisphenol F of matrix asphalt mixture modified effect is better.

Keywords: Polyurethane dispersion; Modified asphalt; viscosity; penetration; Softening point

目录

第1章 绪论 1

1.1 沥青概述 1

1.1.1 沥青的发展 2

1.2 聚氨酯与离聚体 3

1.2.1 聚氨酯 3

1.2.2 合成聚氨酯的原料 3

1.2.3 聚氨酯的特点 4

1.2.4 离聚体 4

1.2.5 离聚体制备方法 4

1.3 改性沥青 5

1.3.1 改性沥青混合技术料分类 6

1.3.2 改性沥青机理 6

1.3.3 影响沥青改性效果的因素 6

1.3.4 常用技术指标 7

1.3.5 改性沥青的发展 7

1.4 双酚F 8

第2章 实验部分 9

2.1 实验原料 9

2.2 实验设备 9

2.3 聚氨酯离聚体/复合料改性沥青的制备 9

2.4 样品测试及其数据 10

2.4.1 Ca离聚体改性沥青 10

2.4.2 Na离聚体改性沥青 14

2.4.3 双酚F与Ca100%-4%聚氨酯离聚体改性沥青 17

第3章 结果与讨论 18

3.1傅里叶红外光谱 18

3.1.1 Ca100%聚氨酯离聚体改性沥青 18

3.1.2 Ca50%聚氨酯离聚体改性沥青 18

3.1.3 Na100%聚氨酯离聚体改性沥青 19

3.1.4 Na50%聚氨酯离聚体改性沥青 20

3.1.5 Ca100%-4%-双酚F复合料改性沥青 20

3.2 偏光显微镜分析 21

3.2.1 Ca100%聚氨酯离聚体改性沥青 21

3.2.2 Ca50%聚氨酯离聚体改性沥青 22

3.2.3 Na100%聚氨酯离聚体改性沥青 23

3.2.4 Na50%聚氨酯离聚体改性沥青 24

3.2.5 Ca100%-4%-双酚F复合料改性沥青 25

第4章 结论 27

致谢 28

参考文献 29

第1章 绪论

1.1沥青概述

沥青，也就是人们常说的柏油。柏油分为两种，一种是柏树分泌的树脂，第二种是在松节油中融化的一种沥青材料，沥青和第二种其实是一样的，只是叫法不同。沥青是表面呈现黑褐色的化合物，虽然有着特殊的气味，但是它也有着不透水、防水及光照下不会熔融的能力的优点，所以人们将其用来进行铺路。沥青是一种憎水性材料，它不透水，几乎不会在水中溶解，也几乎不会溶解于丙酮、乙醚等有机溶剂，但是它可以溶于正庚烷、四氯化碳、氢氧化钠等物质。从流变学角度看，传统沥青是一种具有高温敏感性的粘弹性材料，通常表现为低分子量聚合物。此外，人们普遍认为，沥青也是一种流变简单的材料。对于沥青的组成结构，有多种方法进行解释，主要有三组分分析法和四组分分析法，近年来最常用的是四组分分析法，是目前道路沥青中常用的方法。