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硅烷偶联剂接枝活化废胶粉与沥青相容性及微观机理研究
1
作者
田小革
李光耀
+3 位作者
高凯
吴清浩
黄思丹
谢振
《材料导报》
北大核心
2025年第18期79-88,共10页
为了揭示硅烷偶联剂接枝活化废胶粉的微观机理,研究其与沥青基体的相容性与相互作用行为,在实验室对废胶粉进行了硅烷偶联剂KH550的接枝活化处理,并对其活化效果及微观结构特征进行了探讨。其次,基于Materials Studio分子模拟软件构建...
为了揭示硅烷偶联剂接枝活化废胶粉的微观机理,研究其与沥青基体的相容性与相互作用行为,在实验室对废胶粉进行了硅烷偶联剂KH550的接枝活化处理,并对其活化效果及微观结构特征进行了探讨。其次,基于Materials Studio分子模拟软件构建了沥青与胶粉单体及共混体系模型,通过电偶极矩、溶解度参数以及结合能指标对接枝前后胶粉与沥青的相容性及作用机理进行了分析。最后借助离析试验对模拟结果进行了验证。结果表明:废胶粉经KH550接枝活化处理后,其表面形成了一层致密的硅烷偶联薄膜。C-H键及O-H键官能团含量发生了明显变化,说明KH550成功接枝到胶粉表面。与普通胶粉相比,KH550接枝活化胶粉的极性更强,且其与沥青间的溶解度参数差值更小,结合能更大,说明接枝胶粉与沥青的相容性更好。从分子相互作用机理分析,KH550水解产物分子一端的羟基与胶粉表面的羟基发生了脱水缩合反应,而另一端的3-氨丙基基团与沥青产生了较强的物理吸附作用,从而有效增强了体系结构的相容性。此外,工艺相容性的离析试验结果与热力学相容性的分子模拟结果一致,进一步为评价活化胶粉与沥青相容性的有效方法提供了借鉴与参考。
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关键词
废胶粉
硅烷偶联剂
接枝活化
相容性
相互作用
微观机理
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职称材料
干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面的相互作用行为
2
作者
田小革
李光耀
+3 位作者
高凯
吴清浩
黄思丹
谢振
《化工进展》
北大核心
2025年第9期5174-5183,共10页
为了揭示干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面在相互作用过程中的微观黏附特性及扩散迁移行为,基于分子动力学模拟技术建立了干法工艺中废胶粉与沥青-集料体系的共混模型,研究了其在不同温度、不同作用时间下的均方位移(MSD)、扩散系数(MDC...
为了揭示干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面在相互作用过程中的微观黏附特性及扩散迁移行为,基于分子动力学模拟技术建立了干法工艺中废胶粉与沥青-集料体系的共混模型,研究了其在不同温度、不同作用时间下的均方位移(MSD)、扩散系数(MDC)、相对浓度分布及界面能演变规律。通过黏附性试验分析了干法工艺中废胶粉与沥青膜的界面分离形式。结果表明,干法工艺中废胶粉与沥青的扩散行为体现为双向迁移的过程,废胶粉逐渐向沥青层扩散,沥青亦逐渐融合废胶粉并扩散至集料表面,从而形成稳定体系。扩散过程中的MSD与MDC随温度升高而增大。干法工艺中废胶粉在集料表面的初始浓度分布极高,随时间推移,浓度逐渐下降。废胶粉的引入改变了沥青组分在集料表面的分布,有效提升了沥青与集料之间的界面能。此外,室内黏附性试验结果与分子模拟结果相一致,进一步为探讨干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面的相互作用行为提供了有价值的参考。
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关键词
废胶粉
干法工艺
沥青-集料界面
相互作用
分子动力学
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职称材料
题名
硅烷偶联剂接枝活化废胶粉与沥青相容性及微观机理研究
1
作者
田小革
李光耀
高凯
吴清浩
黄思丹
谢振
机构
长沙理工大学交通运输工程学院
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第18期79-88,共10页
基金
国家自然科学基金(51978086,52278438)
湖南省研究生科研创新项目(CX20210750)。
文摘
为了揭示硅烷偶联剂接枝活化废胶粉的微观机理,研究其与沥青基体的相容性与相互作用行为,在实验室对废胶粉进行了硅烷偶联剂KH550的接枝活化处理,并对其活化效果及微观结构特征进行了探讨。其次,基于Materials Studio分子模拟软件构建了沥青与胶粉单体及共混体系模型,通过电偶极矩、溶解度参数以及结合能指标对接枝前后胶粉与沥青的相容性及作用机理进行了分析。最后借助离析试验对模拟结果进行了验证。结果表明:废胶粉经KH550接枝活化处理后,其表面形成了一层致密的硅烷偶联薄膜。C-H键及O-H键官能团含量发生了明显变化,说明KH550成功接枝到胶粉表面。与普通胶粉相比,KH550接枝活化胶粉的极性更强,且其与沥青间的溶解度参数差值更小,结合能更大,说明接枝胶粉与沥青的相容性更好。从分子相互作用机理分析,KH550水解产物分子一端的羟基与胶粉表面的羟基发生了脱水缩合反应,而另一端的3-氨丙基基团与沥青产生了较强的物理吸附作用,从而有效增强了体系结构的相容性。此外,工艺相容性的离析试验结果与热力学相容性的分子模拟结果一致,进一步为评价活化胶粉与沥青相容性的有效方法提供了借鉴与参考。
关键词
废胶粉
硅烷偶联剂
接枝活化
相容性
相互作用
微观机理
Keywords
waste crumb rubber
silane coupling agent
graft activation
compatibility
interaction
microscopic mechanism
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面的相互作用行为
2
作者
田小革
李光耀
高凯
吴清浩
黄思丹
谢振
机构
长沙理工大学交通运输工程学院
出处
《化工进展》
北大核心
2025年第9期5174-5183,共10页
基金
国家自然科学基金(51978086,52278438)
湖南省研究生科研创新项目(CX20210750)。
文摘
为了揭示干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面在相互作用过程中的微观黏附特性及扩散迁移行为,基于分子动力学模拟技术建立了干法工艺中废胶粉与沥青-集料体系的共混模型,研究了其在不同温度、不同作用时间下的均方位移(MSD)、扩散系数(MDC)、相对浓度分布及界面能演变规律。通过黏附性试验分析了干法工艺中废胶粉与沥青膜的界面分离形式。结果表明,干法工艺中废胶粉与沥青的扩散行为体现为双向迁移的过程,废胶粉逐渐向沥青层扩散,沥青亦逐渐融合废胶粉并扩散至集料表面,从而形成稳定体系。扩散过程中的MSD与MDC随温度升高而增大。干法工艺中废胶粉在集料表面的初始浓度分布极高,随时间推移,浓度逐渐下降。废胶粉的引入改变了沥青组分在集料表面的分布,有效提升了沥青与集料之间的界面能。此外,室内黏附性试验结果与分子模拟结果相一致,进一步为探讨干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面的相互作用行为提供了有价值的参考。
关键词
废胶粉
干法工艺
沥青-集料界面
相互作用
分子动力学
Keywords
waste rubber powder
dry process
asphalt-aggregate interface
interaction
molecular dynamics
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
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被引量
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1
硅烷偶联剂接枝活化废胶粉与沥青相容性及微观机理研究
田小革
李光耀
高凯
吴清浩
黄思丹
谢振
《材料导报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
干法工艺中废胶粉与沥青-集料界面的相互作用行为
田小革
李光耀
高凯
吴清浩
黄思丹
谢振
《化工进展》
北大核心
2025
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职称材料
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