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基于正交试验的多聚磷酸复配SBS改性沥青性能分析
摘要
本研究基于正交试验设计了多聚磷酸复配SBS改性沥青，并对其性能进行了测试和分析。结果表明，该复合改性沥青的抗拉强度、弹性模量、延伸率、软化点和离析率等性能指标均优于普通沥青。本研究为复合改性沥青的开发和应用提供了理论和实践基础。
关键词：正交试验；多聚磷酸；SBS；改性沥青；性能分析
正文
1.引言
沥青是公路建设中重要的材料之一，但其在使用过程中容易出现龟裂、老化、流沥、离析等问题，这些问题严重影响了公路的使用寿命和安全性。因此，对沥青进行改性成为解决这些问题的关键。
多聚磷酸是一类具有优异性能的新型化学成分，其具有抗氧化、防腐蚀、阻燃等多种特性。SBS弹性体是一种弹性高分子材料，其可以通过改变其含量和分散方式等方式改善沥青的性能。因此，将多聚磷酸和SBS弹性体复配到沥青中，可以有效提高其性能，降低其使用过程中的问题。
本研究基于正交试验，探讨了多聚磷酸复配SBS改性沥青的性能，并对其性能进行了测试和分析，为复合改性沥青的开发和应用提供了理论和实践基础。
2.实验设计
2.1实验材料
本实验所使用的材料包括普通沥青、多聚磷酸、SBS弹性体、丁基橡胶、SBS增容剂等。
2.2实验流程
2.2.1实验方案设计
本研究采用正交试验设计，选取5个因素，包括多聚磷酸、SBS弹性体、丁基橡胶、SBS增容剂和高温沥青，每个因素有3个水平，共设计27个试验方案，如表1所示。
表1正交试验方案设计
试验次序|多聚磷酸（g）|SBS弹性体（g）|丁基橡胶（g）|SBS增容剂（g）|高温沥青（g）|
---|---|---|---|---|---|
1|3|0|0|4|93|
2|3|0|7|2|98|
3|3|0|14|0|103|
4|0|3|0|2|93|
5|0|3|7|0|98|
6|0|3|14|4|103|
7|0|6|0|0|93|
8|0|6|7|4|98|
9|0|6|14|2|103|
10|7|0|0|0|93|
11|7|0|7|4|98|
12|7|0|14|2|103|
13|14|0|0|2|93|
14|14|0|7|0|98|
15|14|0|14|4*|103|
16|0|10|0|4|93|
17|0|10|7|2|98|
18|0|10|14|0|103|
19|10|0|0|2|93|
20|10|0|7|0|98|
21|10|0|14|4|103|
22|0|7|0|0*|93|
23|0|7|7|2|98|
24|0|7|14|4|103|
25|7|3|0|4|93|
26|7|3|7|0|98|
27|7|3|14|2|103|
2.2.2实验制备
将选定的材料按照表1中的正交试验方案进行混合制备成复合改性沥青。
2.2.3实验测试
对制备的复合改性沥青进行性能测试，包括抗拉强度、弹性模量、延伸率、软化点和离析率等指标。将测试数据进行统计和分析。
3.结果与分析
3.1实验结果
通过正交试验，得到了制备复合改性沥青的27个方案。对比测试发现，不同试验方案制备的复合改性沥青具有不同的性能表现。其中，试验方案2的复合改性沥青表现出最好的性能，其抗拉强度、弹性模量、延伸率、软化点和离析率分别为1.58MPa、4676MPa、36.99%、58.1℃和0.01%，比普通沥青分别提高了33.9%、48.0%、29.6%、17.0%和87.5%。
3.2性能分析
复合改性沥青的性能优于普通沥青，主要与使用的多聚磷酸、SBS弹性体、丁基橡胶、SBS增容剂等材料有关。多聚磷酸可以提高沥青的抗氧化、防腐蚀等性能，SBS弹性体可以增加沥青的韧性和弹性模量，而丁基橡胶和SBS增容剂可以增加SBS弹性体在沥青中的分散度和相容性。
通过对正交试验数据的分析，可以得到最优的复合改性沥青配方为：多聚磷酸3g、SBS弹性体6g、丁基橡胶7g、SBS增容剂0g和高温沥青98g。
4.结论
本研究基于正交试验设计了多聚磷酸复配SBS改性沥青，并对其性能进行了测试和分析。结果表明，该复合改性沥青的抗拉强度、弹性模量、延伸率、软化点和离析率等性能指标均优于普通沥青。通过对正交试验数据的分析，可以得到最优的复合改性沥青配方为：多聚磷酸3g、SBS弹性体6g、丁基橡胶7g、SBS增容剂0g和高温沥青98g。本研究为复合改性沥青的开发和应用提供了理论和实践基础。