检索结果-南通市图书馆

作者：曹劲楠北京化工大学

学位级别：硕士

由于绿色轮胎和生态文明建设的需要,研究高性能、低能耗和环境友好的橡胶复合材料已经成为现代橡胶工业的研究热点和难点。炭黑是橡胶非常重要的补强剂,能够显著提升橡胶模量、强度和磨耗性能,极大地拓宽了橡胶的应用领域。但是炭黑补... 详细信息

由于绿色轮胎和生态文明建设的需要,研究高性能、低能耗和环境友好的橡胶复合材料已经成为现代橡胶工业的研究热点和难点。炭黑是橡胶非常重要的补强剂,能够显著提升橡胶模量、强度和磨耗性能,极大地拓宽了橡胶的应用领域。但是炭黑补强橡胶存在滞后损失和动态能量损失大,生热高等缺陷,一方面导致汽车油耗增加,另一方面导致橡胶热降解,使用寿命缩短,行驶隐患增加。因此,本课题采用适合炭黑用的偶联剂,希望通过构建炭黑橡胶之间界面,解决炭黑橡胶复合材料生热高,滞后损失大的问题。本课题以天然橡胶为基体,分别研究了两种物质:M系列偶联剂和茶多酚与炭黑之间的相互作用机理,以及其对天然橡胶复合材料性能的影响规律。首先使用茶多酚在水相中对炭黑进行改性,研究了两者的结合机理。实验结果表明茶多酚和炭黑主要通过强物理吸附作用结合在一起,茶多酚既可以吸附在炭黑的表面也可以吸附在孔径内,并且茶多酚的吸附不会造成炭黑晶型的改变。将茶多酚与炭黑、橡胶直接进行共混,茶多酚可以起到分散剂的作用,它可以促进炭黑分散并且促进橡胶硫化,令橡胶的动态疲劳温升降低9.5%,滚动阻力降低11.7%。M系列偶联剂是一种新型的硅烷偶联剂,分子结构中既含有数量不等的长碳链,也含有多硫键,又能参与橡胶的交联反应,因此利用长碳链与炭黑吸附,多硫键与橡胶交联,可以构建炭黑与橡胶之间的界面结合。我们首先研究了 M系列偶联剂与炭黑的相互作用机制,发现温度能够影响M系列偶联剂在炭黑表面的吸附量,在50℃和70℃时M偶联剂在炭黑表面的吸附量最多,并且M系列偶联剂与炭黑之间主要是物理吸附作用,此外也存在化学吸附。将M系列偶联剂应用于橡胶复合材料中,均能明显地促进橡胶的硫化,同时能够降低动态疲劳温升,提高耐磨性,降低滚动阻力,使炭黑在橡胶中分布地更加均匀,证实了 M系列偶联剂是非常适用于炭黑补强的橡胶纳米复合材料的偶联剂。

关键词：炭黑茶多酚 M系列偶联剂天然橡胶分散滚动阻力

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基于振动搅拌的复合冷再生基层路用性能研究

基于振动搅拌的复合冷再生基层路用性能研究

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作者：曹劲楠重庆交通大学

学位级别：硕士

路面大修工程中会产生大量的废旧沥青面层材料和水稳基层材料,对这些旧料加以回收利用,不仅可以减少对工程材料的需求,降低工程投入,而且可以很好的维护生态环境,完美契合国家可持续发展战略,是我国筑路工程中一项节能减排的新方法。研... 详细信息

路面大修工程中会产生大量的废旧沥青面层材料和水稳基层材料,对这些旧料加以回收利用,不仅可以减少对工程材料的需求,降低工程投入,而且可以很好的维护生态环境,完美契合国家可持续发展战略,是我国筑路工程中一项节能减排的新方法。研究中引入振动搅拌技术,有效地提高了再生料的材料性能,对再生料的使用寿命的延长具有积极意义。本文依托贵州“迎国检”国家二级公路大修工程,以回收沥青面层材料和水稳基层材料的粒料为对象,通过旧路面材料再生方案,以水泥为胶结料,开展复合冷再生基层材料的组成设计和路用性能研究,然后结合力学试验,提出基于振动搅拌的半刚性复合冷再生基层材料的性能研究。通过对两种回收料的特性分析,选择三种不同的掺配比例,根据筛分结果,结合大修工程道路等级与规范要求,选用C-C-2级配作为目标级配,P·O42.5水泥作为胶结料。采用重型击实法并结合振动搅拌确定三种掺配比例下材料的最佳含水率和最大干密度。结果表明:在回收水稳材料掺量越大的时候,混合料的最佳含水量越大,最大干密度则随着回收水稳材料掺量的增大而减小。研究复合冷再生基层材料的力学性能和路用性能,结果表明:采用振动搅拌技术能够显著提高再生材料的力学性能和路用性能,回收水稳材料掺量在70%的时候,混合料的力学性能最强;加入过量回收水稳材料会增加整个混合料的吸水性,加入30%的旧沥青面层材料后则可以很好降低混合料对水和温度的敏感程度,从而提升材料的干缩和温缩性能。与此同时不同的水泥掺量也可以明显的改变再生料的力学性能。由于回收水稳材料的含泥量较高,因此在研究含泥量对冷再生混合料的力学性能影响时发现,半刚性再生基层材料随着含泥量的降低,强度也随着增大。本文研究通过振动搅拌后的半刚性复合冷再生基层材料的试验结果用于贵州“迎国检”国道二级公路的基层,这种再生技术可以简化施工工序,100%的回收利用也很好的节约了筑路资源和其他能源,回收速度快,投入使用快,并且可以很好的保证回收料的质量和再生料的石料,对环境保护也起到了很好的效果,因此具有良好的社会经济效益以及环境资源效益。

关键词：振动搅拌再生技术半刚性复合冷再生基层材料力学性能路用性能

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茶多酚改性炭黑制备与应用

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材料科学与工程学报 2023年第3期41卷 379-384页

作者：曹劲楠吴晓辉安鲁高加鸣富有斌叶欣王宏张立群北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心北京100029 青岛黑猫炭黑科技有限责任公司山东青岛266000

本研究以茶多酚为炭黑的改性剂,制备了茶多酚改性炭黑。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、热量分析仪(TG)、BET比表面积测试(BET)等表征手段揭示了茶多酚与炭黑相互作用机理,并阐述了茶多酚改性炭黑对天然橡胶复合... 详细信息

本研究以茶多酚为炭黑的改性剂,制备了茶多酚改性炭黑。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、热量分析仪(TG)、BET比表面积测试(BET)等表征手段揭示了茶多酚与炭黑相互作用机理,并阐述了茶多酚改性炭黑对天然橡胶复合材料的硫化特性、动静态力学特性、损耗因子、疲劳温升等综合性能的影响规律。研究表明,茶多酚与炭黑之间具有很强的界面吸附,能够防止炭黑聚集,促进炭黑分散,降低橡胶复合材料的损耗因子和疲劳温升,提高抗湿滑性能。

关键词：茶多酚炭黑橡胶网络结构滚动阻力

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基于振动搅拌的复合冷再生混合料性能研究

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公路交通技术 2021年第6期37卷 42-47,53页

作者：周浩南郑世伦梁旭之曹劲楠陈伟招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 贵州省遵义公路管理局贵州遵义563100 重庆交通大学重庆400074 云南大永高速公路建设指挥部云南邵通657000

为了从机理入手提升复合冷再生混合料的性能,以满足路面再生使用需求,在振动搅拌条件下,主要研究了不同掺配比例的沥青面层与水稳基层复合冷再生混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩性能、温缩性能及抗冻融性能。结果表明,振动搅拌... 详细信息

为了从机理入手提升复合冷再生混合料的性能,以满足路面再生使用需求,在振动搅拌条件下,主要研究了不同掺配比例的沥青面层与水稳基层复合冷再生混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩性能、温缩性能及抗冻融性能。结果表明,振动搅拌可有效提升再生混合料的搅拌均匀性,并提高强度,提升幅度可达30%;RAP料的掺量会影响再生混合料的力学性能与路用性能,当RAP料掺量为30%时,强度最高,掺量为40%时,干缩量最小,温缩系数随RAP料掺量的增加而减小,抗冻融性能随RAP料掺量的增加而增强。

关键词：复合冷再生基层振动搅拌力学性能路用性能

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