聚氨酯改性环氧沥青增韧性能研究

梁波; 廖鑫涛; 廖威; 江汇; 秦睿明

doi:10.14048/j.issn.1671-2579.2025.05.011

中外公路 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (05) : 102 -112. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2025.05.011

聚氨酯改性环氧沥青增韧性能研究

梁波, 廖鑫涛, 廖威, 江汇, 秦睿明

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摘要

为解决环氧沥青在低温条件下韧性低、脆性高的问题。该研究采用聚醚型聚氨酯（JMPU）、聚酯型聚氨酯（JZPU）制备改性环氧沥青，首先采用布氏黏度试验、红外光谱试验和荧光显微镜试验表征了固化进程，JMPU和JZPU改性环氧沥青的固化时间/固化温度分别为3 h/140℃，4 h/150℃。以常见改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）作为对照，通过力学拉伸试验、流变性能试验、MSCR试验及储存稳定性试验，评价不同增韧剂改性前后环氧沥青的性能变化。研究结果表明：聚氨酯体系可以通过与环氧沥青形成互穿网络结构（IPNs），有效改善环氧沥青的断裂伸长率、低温性能以及储存稳定性能，并仍保持良好的高温性能，JMPU改性环氧沥青的断裂伸长率及其在-12℃时的低温蠕变劲度最佳可达到233%和169 MPa。通过增韧改性环氧沥青老化试验发现，JMPU和JZPU的引入，有效抑制了老化对环氧沥青性能的不利影响，使环氧沥青具有较低的蠕变劲度老化指数和车辙因子老化指数，较高的蠕变速率老化指数。因此，PU体系作为增韧剂的加入，不仅提升了环氧沥青的韧性，而且增强了其相容性，提高了其抗老化性能。