十四烷/三聚氰胺甲醛树脂相变微胶囊制备及改性沥青性能研究

摘要

沥青路面使用性能受环境温度影响较为明显，改善和提高沥青路面低温抗裂性和高温稳定性，是国内外长期研究的问题。研究人员从主动调控沥青路面使用温度的角度出发，将相变材料应用到沥青和沥青混合料中以提高沥青路面对温度的适应能力。然而目前使用物理吸附的方法制备的沥青路面用相变材料均是由多孔材料物理性吸附有机相变材料而成，在使用过程中由于挥发和泄漏导致调温效果不佳。利用化学法合成的相变微胶囊材料，具有致密性良好、性能可控等优点，在公路交通行业具有广阔的应用前景。　　本研究利用原位聚合法制备以十四烷为芯材，三聚氰胺甲醛树脂为壁材的十四烷/三聚氰胺甲醛树脂相变微胶囊（Tetradecane/Melamine Formaldehyde Resin Phase Change Microcapsules，简称TMFRPCMs），测试分析并确定了TMFRPCMs制备过程中的最佳工艺，从而实现了相变微胶囊的可控合成。对最优工艺参数下制备的TMFRPCMs性能测试分析表明，TMFRPCMs具有良好的热稳定性与工艺稳定性。将TMFRPCMs掺入沥青中制备相变改性沥青，结合TMFRPCMs的性能特点对相变改性沥青的制备工艺进行了优化，试验分析了相变改性沥青的路用性能，结果表明：TMFRPCMs的掺入提高了沥青的低温性能，高温性能、抗老化性能、储存稳定性有所降低，但均影响不大。通过热交换试验测试了沥青试件比热容，得到了不同TMFRPCMs掺量下沥青试件的比热容随温度的变化曲线，在TMFRPCMs相变潜热作用下，一定掺量下的沥青试件在一定温度范围内的比热容增大较为明显。通过统计回归分析，推荐了比热容与TMFRPCMs掺量和温度变化的双变量关系式。

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及技术路线

第二章 TMFRPCMs的可控合成制备

2.1 试验原材料与仪器

2.2 工艺流程及制备方法

2.3 性能表征方法

2.4 TMFRPCMs制备工艺优化及性能测试

2.5 本章小结

第三章 相变改性沥青的制备与路用性能研究

3.1 试验原材料

3.2 相变改性沥青的制备工艺及其优化

3.3 相变改性沥青的路用性能试验

3.4 本章小节

第四章 相变改性沥青比热容测试分析

4.1 测试原理

4.2 比热容测试

4.3 沥青试件升温规律

4.4 不同掺量沥青试件比热容计算

4.5 比热容参数推荐

4.6 本章小结

主要研究结论与建议

5.1 主要研究结论

5.2 进一步研究建议

参考文献

致谢