Page 106 - 《橡塑技术与装备》2025年12期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

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表 2 90 基质沥青的物理性能 单位为 m 2 。最后，将样品在 80 ℃的烘箱中干燥至恒重，
指标 测试结果 并以 m 3 为单位测量重量。交联密度（方程式 (2)）定
针入度 /(25 ℃ ,0.1 mm) 85.7
软化点 /℃ 44.5 义为 ：
延度 /(5 ℃ ,cm) 0 2
弹性恢复 /% 8.13 V e = ln(1−V r )+V r +xV r (2)
1/3
黏度 /(180 ℃ ,Pa·s) 0.12 V s (0.5V r −V r )
其中 V e 为交联密度 ； V r 为溶胀试样中聚合物的
HDA、oil，并将其在搅拌器 500/min 下搅拌 10 min，
体积分数 ； V 为 FloryHuggins 聚合物 - 溶剂相互作
然后加入到哈克密炼机中混炼 10 min 得到不同工艺的
-1
用参数 ； V d 为溶剂的摩尔体积，106.3 mL . mol 。CR
脱硫胶粉，具体的脱硫条件如表 3 所示。
的主要橡胶组分是天然橡胶，天然橡胶 - 甲苯体系的
表 3 哈克密炼机脱硫胶粉的脱硫条件
.
温度 T/℃ 转速 R/(r min ) HDA 含量 H/g 相应 Flory-Huggins 聚合物 - 溶剂相互作用参数 x 为
-1
DCRT140R80H10 140 80 10 0.393。
DCRT160R80H10 160 80 10
DCRT180R80H10 180 80 10 （3）脱硫度的计算
DCRT160R40H10 160 40 10 脱硫率根据 ASTM D6814-02 标准的计算公式为 ：
DCRT160R60H10 160 60 10
DCRT160R80H20 160 80 20 Rd=(V e1 -V e2 )/V e1 (3)
DCRT160R80H30 160 80 30
其中，V e1 和 V e2 分别是脱硫前后胶粉的交联密度。
SBS/DCR 复合改性沥青的制备 ：首先将 ω(SB （4） Horikx 曲线
S)=2% 和 ω(SBS)=40% 的 DCR 在 160 ℃、80/min 的 溶胶分数和交联密度的变化会受到降解过程中主
条件下在哈克密炼机中混炼 10 min，的到 SBS/DCR 链断裂和交联键断裂的影响。为了研究键断裂的过程，
复合物。然后将 90 基质沥青在 120 ℃烘箱中预热 30 使用 Horikx 理论 [4] 建立了溶胶分数和交联密度之间
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min 融化，在 200 ℃的环境下，缓慢加入 42%( 质量 的理论关系。Horikx 理论分为两个方面 ：交联密度和
分数)的 SBS/DCR 复合物，在 1 200 r/min 下搅拌 2 溶胶分数之间的关系只有在发生主链断裂时才能用方
h，之后在 5 000 r/min 下剪切 1 h。最终得到了 SBS/ 程（4）解释 ；交联密度和溶胶分数之间的关系只有在
DCR 复合改性沥青，分别命名为 PMAT140R80H10、 发生交联键断裂时才能用方程（5）解释。基于式（4）
PMAT 16 0 R8 0H10 、 PMAT 1 80 R8 0H10 、 PMAT 1 和（5），根据实验中测试的溶胶分数和交联密度的数
60R40H10、PMAT160R60H10、PMAT160R80H20、 据，可以确定 Horikx 曲线并用于分析键断裂的方法。
12 2
PMAT160R80H30。 V f (1−S f )
1− =1− 12 2 (4)
1.3 测试方法 V i (1−S i )
S i 为未处理胶粉的溶胶含量 ； S f 为脱硫胶粉的溶
1.3.1 DCR 的测试
胶含量 ； V i 为未处理胶粉的交联密度 ； V f 为脱硫胶粉
（1）溶胶含量测试
的交联密度。
溶胶含量通过索氏提取法测定。首先，将样品（约
此外，在纯交联断裂的情况下，可溶部分与交联
0.2 g）在沸腾的丙酮中提取 12 h，然后在 80 ℃的真
密度的相对降低相关，如下所示 ：
空烘箱中干燥以去除溶剂，直至恒重，并测量质量 1/2 2
(w 1 )。然后，将样品在沸腾的甲苯中提取 12 h。最后， 1− V f =1− γ f (1−S f ) (5)
1/2 2
V i γ i (1−S i )
在 80 ℃的烘箱中干燥样品至恒重，测量质量为 (w 2 )。
溶胶含量通过方程式 (1) 计算 ： 其中 γ f 和 γ i 分别为脱硫后和脱硫前不溶性网络中
Sol content(%)= w 1 −w 2 ×10 (1) 每条链的平均交联数（f 表示最终，i 表示初始）。γ i 和
w 1
（2）交联密度测试 γ f 为脱硫前后不溶性网络中每条链的交联位点的平均
交联密度通过平衡溶胀法测定。最初，将样品（约 数，可通过 Verbruggen 描述的方法确定 [5~6] 。
（5）SEM
0.2 g）在沸腾的丙酮中提取 12 h，然后在 80 ℃的烘
扫描电镜（SEM, ZEISS GEMINISEM 360, Carl
箱中干燥至恒重，并测量重量 m 1 。将样品在室温下浸
入甲苯中 72 h，使溶胀达到扩散平衡。然后，取出样 ZEISS AG, Germany）用于分析 CR 和 SCR 的微观
品，用滤纸快速去除溶剂。然后，立即测量膨胀重量， 形态。在测试之前，CR 和 SCR 被黏合到导电黏合剂

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