SBS与沥青相容性及力学性能的分子动力学模拟

作     者：苏曼曼 张洪亮 张永平 张增平 SU Man-man;ZHANG Hong-liang;ZHANG Yong-ping;ZHANG Zeng-ping

作者机构：长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 杭州市公路管理局浙江杭州310004 

出 版 物：《长安大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chang’an University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2017年第37卷第3期

页      面：24-32页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51208043) 浙江省交通运输厅科技计划项目(2014H25) 

主　　题：道路工程 分子动力学 沥青 SBS 相容性 力学性能 

摘      要：为了更深入了解SBS与沥青之间的相容性,以及SBS对沥青力学性能的改善效果,采用分子动力学模拟方法从分子层面上对SBS与沥青共混体系进行研究。选取沥青质、树脂和油分代表性化合物分子,采用材料工厂(Materials Studio,MS)软件组建沥青分子模型,同时根据SBS嵌段聚合物单体构建SBS分子模型,然后对沥青体系、SBS体系及二者共混体系分别进行100℃、120℃、140℃、160℃和180℃下的分子动力学模拟,计算各体系的溶解度参数、非键接相互作用能、范德华相互作用能、静电相互作用能,然后对沥青体系及SBS与沥青共混体系进行力学性能参数(包括弹性模量、体积模量和剪切模量)的分子动力学模拟计算。研究结果表明:随着温度的升高,沥青的溶解度参数越来越大,SBS体系溶解度参数则随温度的升高先增大后减小;SBS分子与沥青分子之间的非键接相互作用能和范德华相互作用能随温度的升高先增大后减小再增大,静电相互作用能随温度的升高先增大后减小;模拟温度为140℃时,沥青与SBS的溶解度参数差异最小,各相互作用能最大,二者结构最稳定;SBS与沥青共混体系的弹性模量、体积模量和剪切模量分别比基质沥青体系约提高了12%、27%和26%。