摘 要

废食用油的主要成分类似于沥青中的油分，可作为一种再生剂作用于老化沥青的再生，但是废食用油再生沥青的高低温性能有待进一步改善。胶粉主要是由废旧轮胎破碎制得，可用于再生沥青的改性，改善沥青性能。不同胶粉掺量对废食用油再生沥青物理性能、化学组成及流变性能有不同的影响，本文通过对不同胶粉掺入量改性废食用油的性能对比，可以确定胶粉和沥青最佳掺合比，以期为胶粉改性废食用油再生沥青的应用提供理论指导。

论文主要在制备了废食用油再生沥青试样的基础上，分别向其中掺入2%、5%、8%、10%的废胶粉对其进行改性处理，随后对不同胶粉掺入量试样对废食用油再生沥青的针入度，软化点，低温延度和高温粘度的影响进行了研究，用以分析胶粉掺入量对废食用油再生沥青的物理性能的影响。并对不同胶粉掺入量下的胶粉改性废食用油再生沥青进行了红外光谱分析，对其化学组分的变化进行了研究。

研究结果表明，随废胶粉含量的增加，胶粉改性废食用油再生沥青的软化点提高，针入度下降，低温延度上升，高温粘度也上升，是因为胶粉吸收沥青中的小分子油分和游离蜡而发生溶胀，粘稠度增加，热稳定性得到改善，而对不同胶粉掺量下的废食用油再生沥青的红外分析可知胶粉改性沥青不止单纯的是物理改性，也存在化学改性。通过实验，得出本文所设计的各掺入量中胶粉最佳掺入量为10%。

本文的特色在于用废胶粉改性废食用油再生沥青，为废橡胶和废食用油的回收处理增添了一条新渠道，也弥补了废食用油再生沥青高低温性能上的缺陷，对废食用油再生沥青投入实际生产应用具有十分重大的意义。

关键词：废食用油再生沥青；胶粉；改性沥青；性能

Abstract

Because the main components of wasted cooking oil are similar to oil in asphalt， it is able for wasted cooking oil to play the role of anti-oxidant or regenerating catalyst in regeneration of aged asphalt. But the resistances to deformation at high temperature and to cracking at low temperature of recycled asphalt from cooking oil remain improved.

Rubber powder， made mainly from discarded tires， composed mainly of natural rubber (NR) and styrene-butadiene rubber (SBR)， can be used as modifier to enhance the performance of asphalt. Different rubber-powder contents of recycled asphalt from wasted cooking oil put variable impacts on physical properties， chemical composition， and rheological properties of recycled asphalt. This paper contrasts modifying-effectiveness represented by rubber powders with series of contents when they reforming waste cooking oil， and figures out the most suitable blending scheme， thus providing applications with theoretical guidance about rubber powder modifying performance of.

This paper studies the penetration, softening point, ductility at low temperature, and viscosity at high temperature of samples of recycled asphalt from wasted cooking oil modified by 2%, 5%, 8%, and 10% of rubber powders in further order to analyze their variable modification on recycled asphalt’s physical properties and besides its chemical composition by infrared spectrum analysis.

The result manifests that with the increase of the content of rubber powder, the softening point of modified recycled asphalt from waste cooking oil rises, penetration declines, and ductility at low temperature increases because having absorbed mircomolecular oil and free wax, rubber powder swells, thus viscosity increasing and thermal stability improved. Aside from changing of physical properties, transition of chemical properties shows under infrared spectrum analysis. Through experiments, 10% is the optimum amount of powder amongst 2%、5%、8%、10%.

Features of this paper lie in a new channel to dealing with waste rubber powder and cooking oil and to enhancing performances of reycled asphalt from waste cooking oil at both high and low temperatures, which mean a lot in production and application of reycled asphalt from waste cooking oil.

Key Words: recycled asphalt from wasted cooking oil; rubber powder; modified asphalt; properties

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1 研究背景、目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1废食用油再生沥青研究现状 3

1.2.2 胶粉改性沥青的研究现状 3

1.3废食用油再生沥青再生机理 3

1.4 胶粉改性沥青机理 4

1.4.1 改性沥青 4

1.4.2胶粉的组成与结构 5

1.4.3 胶粉改性沥青机理 6

1.5研究内容与技术路线 7

1.5.1 研究内容 7

1.5.2 技术路线 8

第2章 原材料及实验方法 9

2.1 原料及主要仪器设备 9

2.1.1 主要原料 9

2.1.2 主要仪器设备 10

2.2改性沥青试样制备 12

2.2.1 老化沥青的制备 12

2.2.2 废食用油再生沥青的制备 12

2.2.3 胶粉改性沥青试样的制备 12

2.3 三大指标实验 13

2.3.1 针入度实验 13

2.3.2 软化点实验 13

2.3.3 延度实验 14

2.4 布氏粘度实验 14

2.5 红外光谱分析实验 15

第3章 实验结果分析 16

3.1 三大指标实验结果分析 16

3.1.1胶粉掺量对针入度的影响 16

3.1.2 胶粉掺量对软化点的影响 17

3.1.3 胶粉掺量对延度的影响 18

3.2 布氏粘度分析 19

3.3 红外光谱分析 20

第4章 结论 23

参考文献 24

致谢 26

第一章 绪 论

1.1 研究背景、目的及意义

沥青是一种具有良好可塑性和粘结性的高黏度有机材料，在路面的组成及其性能中扮演了重要的角色，是一种具有悠久历史的道路铺装材料。全世界每年需消耗超过11亿吨的沥青，大量的钱财和能源投资到沥青路面的建设上，但由于受日照，天气等影响，沥青材料逐渐老化，寿命缩减，大量沥青路面需要翻修养护，从而使老化沥青再生技术发展刻不容缓。

废食用油是使用食用油后产生的废弃油脂，来源于食物残渣，排放不当会造成土地和河流的污染，是一种污染废物材料，其主要成分为甘油三酯^[1]。由于废食用油中大量的不饱和脂肪酸成分与沥青中的油份类似，为废食用油作为用于老化沥青再生的再生剂提供了可能，有效地解决了废食用油的处理问题，也同时可以缓解老化沥青再生的成本压力。