论文总字数：26131字

摘 要

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青因其优越的低温抗裂性与高温稳定性已被广泛应用于公路建设。由于各种环境因素的影响和荷载应力的作用，SBS改性沥青结合料会发生老化，导致道路性能恶化。因此，沥青路面需要定期养护和翻新，这将产生大量的废旧SBS改性沥青混合料。对废旧SBS改性沥青混合料进行再生利用对于保护环境和节约资源均具有极其重要的意义。目前老化SBS改性沥青的再生主要是利用富含芳香分再生剂还原沥青化学组分和采用双环氧基化合物与SBS降解产物中的羧基及羟基反应以恢复改性剂分子结构，存在的问题是再生SBS改性沥青抗老化性能差和抗水损害能力弱，影响了废旧SBS改性沥青混合料的再生利用。为全面而高效地恢复SBS改性沥青性能，并提高其抗老化能力，本研究将采用双氨基化合物对老化SBS分子结构进行重建。

本文首先介绍了环氧反应再生体系对老化SBS改性沥青的分子结构、物理性能和流变性能的影响，以此为基础，预测分析了双氨基再生体系（月桂胺二亚丙基二胺和FCC油浆）对老化SBS改性沥青结构、物理性能和流变性能的影响。预期结论如下：

（1）双氨基化合物因具有活性氨基，能与老化降解SBS结构中的含氧活性基团（羧基）反应生成酰胺基，从而恢复老化SBS的嵌段结构。

（2）双氨基再生体系通过与老化SBS中的羧基反应，重建SBS分子结构，使得老化SBS在沥青中的网络结构得到良好恢复，将显著提高老化SBS改性沥青的低温延度，改善老化SBS改性沥青物理性能。

（3）双氨基再生体系恢复老化SBS改性沥青交联网络结构，将改善改性沥青的流变性能，使其粘性增大，弹性降低。

关键词：沥青；SBS；双氨基化合物；老化；再生

Abstract

Styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS) modified asphalt has been widely used in highway construction because of its excellent low temperature crack resistance and high temperature stability. Due to the influence of various environmental factors and load stress, SBS modified asphalt binder will be aging, leading to the deterioration of road performance. Therefore, asphalt pavement needs to be maintained and renovated regularly, which will produce a lot of old SBS modified asphalt mixture. It is very important to recycle SBS modified asphalt mixture for protecting environment and saving resources. At present, the regeneration of aged SBS modified asphalt is mainly to restore the components of the asphalt matrix, and restore the molecular structure of SBS by using SBS molecular structure restorer (epoxy regeneration agent). The problem is that the recycled modified asphalt has poor aging resistance and weak water resistance, which affects the regeneration and utilization of the aged SBS modified asphalt mixture. In order to restore the performance of SBS modified asphalt comprehensively and efficiently, and improve its anti-aging ability, the structure of aged SBS molecule can be reconstructed by using diamino compound.

This paper firstly introduces the effect of epoxy reaction regeneration system on the molecular structure, physical properties and rheological properties of aged SBS modified asphalt. On this basis, the influence of diamino regeneration system (lauramine dipropylene diamine and FCC slurry) on the structure, physical properties and rheological properties of SBS modified asphalt is predicted and analyzed. The expected conclusions are as follows:

(1) Due to the active amino group, the diamino compound can react with the oxygen-containing active group (carboxyl group) in the aged and degrading SBS structure to form an amide group, thereby restoring the block structure of the aged SBS.

(2) The diamino regeneration system reacts with the carboxyl group in the aged SBS to rebuild the SBS molecular structure, so that the network structure of the aged SBS in the asphalt is restored well, which will significantly improve the low temperature ductility of the aged SBS modified asphalt and improve the physical properties of the aged SBS modified asphalt.

(3) The diamino regeneration system restores the aged SBS modified asphalt cross-linked network structure, which will improve the rheological properties of the modified asphalt, increase its viscosity and reduce its elasticity.

Key Words：Asphalt; SBS; Diamino compound; Aging; Rejuvenation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 SBS改性沥青老化研究现状 1

1.3 SBS改性沥青再生研究现状 3

1.4研究目的和研究内容 6

1.4.1研究目的 6

1.4.2研究内容 6

1.4.3 本文研究情况说明 7

第2章 环氧化合物再生SBS改性沥青的研究 8

2.1 实验材料 8

2.2 新鲜和老化SBS改性沥青的制备 10

2.3再生SBS改性沥青的制备 11

2.4结构表征与性能测试 11

2.4.1傅立叶变换红外光谱测试 11

2.4.2荧光显微镜测试 11

2.4.3延度 11

2.4.4针入度 12

2.4.5软化点 12

2.4.6动态剪切流变仪测试 12

2.5环氧反应再生体系对老化SBS改性沥青结构的影响 12

2.6环氧反应再生体系对老化SBS改性沥青物理性能的影响 14

2.7环氧反应再生体系对老化SBS改性沥青流变特性的影响 15

第3章 本文研究结果预测分析 20

3.1 实验原料 20

3.2 技术路线 21

3.3 预期结果与分析 21

3.3.1 双氨基化合物对老化SBS改性沥青结构的影响 21

3.3.2双氨基化合物对老化SBS改性沥青物理性能的影响 22

3.3.3双氨基化合物对老化SBS改性沥青流变特性的影响 22

第4章 预期结论 24

参考文献 25

致 谢 27

附录1 28

附录2 29

第1章 绪论

1.1 研究背景

沥青是一种棕黑色有机凝胶状物质，具有防水防潮和防腐的特性，可塑性较强，通常作为道路建设材料。与其他路面相比，沥青路面以其平整、舒适、安全等优良的路用性能和施工速度快、维修方便等特点，成为我国高等级道路主要路面形式。目前，我国沥青道路总里程已超过100万公里。

随着我国经济快速发展，交通载荷量日益增加，普通的沥青道路不能满足现代人们交通的需要，因此将聚合物改性剂掺入基质沥青中来增加沥青路面的使用寿命和改善其使用性能。其中， SBS以其相对低廉的成本，优越的低温性能，优异的高温稳定性，在改性沥青材料中得到了广泛的应用。由于各种环境条件和荷载应力的影响，SBS改性沥青结合料会发生老化，导致道路性能恶化。因此，沥青路面需要定期养护和翻新，这将产生大量的废旧SBS改性沥青混合料，造成资源浪费和环境污染，而再生技术的应用可以有效地解决这一问题。几十年来，材料的再生利用一直是各个领域的研究热点。十九大报告指出，我们要推进绿色发展，建设美丽中国，加大环境治理力度，保障青山绿水。因此，为了推动道路健康绿色、可持续发展，响应国家“绿色发展”的号召，对废旧SBS改性沥青混合料再生利用具有极为重要的经济和环境效益。

1.2 SBS改性沥青老化研究现状

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