基于Wanol的聚氨酯与SBS混合物改?沥青粘合剂的流变学分析及优化

《Scientific Reports》：Rheological analysis and optimisation of Wanol-based polyurethane and SBS hybrid modified asphalt binders

　　

摘要

在重交通和长期负载条件下，沥青粘合剂的高温稳定性和抗车辙性能是重要的挑战。聚氨酯基改性剂因其反应性和成网能力而具有很大的潜力，但它们与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）的混合使用尚未得到充分研究。在本研究中，使用Wanol基聚氨酯改性剂单独以及与SBS组合，对改性沥青粘合剂的流变行为进行了研究。实验采用了动态剪切流变仪进行频率扫描测试。通过构建 master curve（基质曲线）、流变建模和响应面优化对实验结果进行了分析。结果表明，聚氨酯改性显著提高了粘合剂的刚度及对低频变形的抵抗力。含有2% SBS和6% Wanol基聚氨酯（2S6W）的混合粘合剂表现出最佳的整体性能：复合模量最高，交叉频率最低（16.81 rad/s），流变指数比纯粘合剂高出约20%。该混合物在40°C时的零剪切粘度为1.66 × 10^6 Pa·s，表明其抗车辙性能得到了提升。RSM（响应面方法）分析确定了在设计范围内，最佳配方为SBS 3.43% 和 Wanol 3.73%。