聚丙烯(PP)由于其強度高,易成型等優(yōu)異性能的特點,常被用來制作汽車保險杠。隨著新能源汽車和汽車輕量化目標(biāo)的提出,需要對汽車整體進行減重,對于汽車保險杠而言,填充無機剛性粒子對PP進行改性是為常見的手段,降低復(fù)合材料密度,同時保證強度韌性保持在一定水平。本課題選用乳化瀝青膨脹珍珠巖(乳化瀝青膨脹珍珠巖)作為填充劑,乳化瀝青膨脹珍珠巖是一種新型的無機非金屬材料,密度在0.20-0.60g/cm3之間,添加人工合成的新型低密度乳化瀝青膨脹珍珠巖有利于實現(xiàn)降低密度的目標(biāo),課題主要研究PP填充乳化瀝青膨脹珍珠巖和POE進行改性實驗,分析乳化瀝青膨脹珍珠巖在復(fù)合材料基體中的破損情況,不同配方、加工工藝得到的試樣的力學(xué)性能,研究乳化瀝青膨脹珍珠巖和POE對復(fù)合材料密度和力學(xué)性能的影響,乳化瀝青膨脹珍珠巖球體破損原因,主要結(jié)論如下:(1)采用不同的工藝流程(一步法和兩步法)和加工工藝條件注塑成型PP/乳化瀝青膨脹珍珠巖復(fù)合材料,通過觀察斷口的電鏡圖,分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過偶聯(lián)劑預(yù)處理的乳化瀝青膨脹珍珠巖能與PP基體之間界面結(jié)合良好,經(jīng)兩步法成型的試樣中乳化瀝青膨脹珍珠巖在PP基體中分散均勻,不會出現(xiàn)明顯的團聚現(xiàn)象。乳化瀝青膨脹珍珠巖破碎主要發(fā)生在雙螺桿擠出機和注塑機機筒末段。(2)本課題選用聚烯烴彈性體(POE)作為增韌劑提高復(fù)合材料沖擊強..

輸油站內(nèi)工藝管網(wǎng)所采用的瀝青珍珠巖和水泥珍珠巖保溫材料都存在導(dǎo)熱系數(shù)高、易老化、粉化和滲水的缺點,從而起不到很好的保溫、防水、防腐、防裂作用。通過對FBT(稀土)復(fù)合保溫材料性能特點的分析,認(rèn)為該保溫材料具有不老化、使用壽命長的特點,能起到很好的防水、防腐、防裂作用,對延長管道使用壽命所起保護作用比珍珠巖好,且具有用量少、施工簡單、適用范圍廣等特點。介紹了使用該保溫材料的施工方法,施工時可采用人工涂抹或?qū)⑿筒睦N在管道上的方式,工程造價比較低。FBT(稀土)復(fù)合保溫材料平均導(dǎo)熱系數(shù)為0.030W/(m·℃),水泥珍珠巖平均導(dǎo)熱系數(shù)為0.070W/(m·℃),兩者比較,FBT復(fù)合保溫材料保溫效果具有明顯優(yōu)勢,節(jié)能效果較好。

水泥穩(wěn)定再生集料抗干縮性能差的問題,將乳化瀝青摻入到水泥穩(wěn)定再生集料中,增加其柔性。通過干縮試驗,研究了乳化瀝青摻量和水泥劑量對水泥乳化瀝青穩(wěn)定再生集料干縮特性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:乳化瀝青的加入可以顯著提高水泥穩(wěn)定再生集料的抗干縮性能;水泥乳化瀝青穩(wěn)定再生集料的干縮應(yīng)變和干縮系數(shù)隨著乳化瀝青摻量的增加而減小;隨著水泥劑量的增加,水泥乳化瀝青穩(wěn)定再生集料的累計失水率、干縮應(yīng)變和干縮系數(shù)均呈逐漸增大的變化趨勢。

基于馬歇爾試驗與擊實試驗,對乳化瀝青—水泥穩(wěn)定碎石進行配合比設(shè)計,確定混合料組成材料的合理摻量。試驗結(jié)果表明,水泥對混合料的強度和抗裂性能有顯著影響,水泥摻量為2%;混合料中流體為8%時,混合料干密度達到峰值;三種級配的混合料低溫性能和水穩(wěn)定性差異較大,懸浮密實型級配的低溫性能和水穩(wěn)定性較好,具有較高的抗壓強度和回彈模量,細集料過多對于混合料強度的形成有不利影響。為了探究環(huán)氧摻量對水性環(huán)氧乳化瀝青冷拌料性能的影響,采用蒸發(fā)殘留物常規(guī)物理性能實驗、粘附性能和拉拔實驗表征不同環(huán)氧摻量水性環(huán)氧乳化瀝青的技術(shù)性能,并通過正交試驗確定水性環(huán)氧乳化瀝青冷拌料的環(huán)氧摻量、用水量及油石比,后考察了冷拌料的力學(xué)性能、高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。結(jié)果表明:水性環(huán)氧樹脂的摻入對蒸發(fā)殘留物三大指標(biāo)影響較大,隨其摻量增加,針入度明顯減小,軟化點升高,延度降低,當(dāng)摻量達到10%時,軟化點達到90℃以上;同時瀝青與集料的粘附性顯著提高,摻量為15%時,粘附等級達5級;摻量為20%時,水性環(huán)氧乳化瀝青層間粘結(jié)強度達0.535MPa,其冷拌料初始強度為23.56kN,成型強度為13.43kN,動穩(wěn)定度為14000次/mm,浸水殘留穩(wěn)定度為79.2%。