Asfalt namunalarining mikromorfologiyasi va asosiy element tarkibidagi o'zgarishlar

Iltimos, murojaat qilingoscar.xiao@wecistanche.comqo'shimcha ma'lumot uchun

Annotatsiya:Asfaltning termal oksidlovchi qarishini va asfalt qoplamasini qurishda zararli uchuvchi moddalar miqdorini kamaytirish uchun yangi kompozitsion qarishga qarshi vosita ishlab chiqildi. Asfaltning termal-oksidlovchi qarishi jarayonida uchuvchi moddalar asosan to'yingan va aromatik moddalardan ajralib chiqqanligi sababli, kengaytirilgan grafit (EG) magniy gidroksidi (MH) va kaltsiy karbonat (CaCO3) nanozarrachalarini anti-agingni tayyorlash uchun stabillashtiruvchi vosita sifatida tanlangan. mos ravishda to'yingan va aromatik moddalar agentlari. Termal oksidlovchi qarishdan oldin va keyin to'yingan va aromatik moddalardan ajralib chiqadigan issiqlik barqarorligi va uchuvchi tarkibiy qismlar izotermik Termogravimetriya / Differentsial skanerlash Kalorimetri-Fourier Transform Infraqizil Spektrometr testi (TG/DSC-FTIR testi) yordamida tavsiflangan.Cistanche Buyuk BritaniyaSinov natijalari shuni ko'rsatadiki, EG / MH va EG / CaCO ning anti-aging agentlari asfaltdagi yorug'lik komponentlarining uchuvchanligini samarali ravishda inhibe qiladi va to'yingan va aromatik moddalarning termal barqarorligini yaxshilaydi. Keyin, EG, MH va CaCO ning nisbati; EG/MH/CaCO3 ning ishlab chiqilgan kompozit anti-aging agentiga qo'shilgan og'irlik bo'yicha 2: 1: 3. EG/MH/CaCO asfaltning termal-oksidlovchi qarishini inhibe qilishda sinergetik ta'sir ko'rsatadi va EG/MH/CaCO dan keyin termal-oksidlovchi qarish jarayonida zararli uchuvchi moddalarni chiqarish miqdorini kamaytiradi; Asfaltga tavsiya etilgan 10 wt miqdorida qo'shiladi. foiz. asfaltning termal-oksidlanish qarishini inhibe qilib, zanjir reaktsiyalarini oldini olish uchun MH va CaCO, nanopartikullar bilan sinergik rol o'ynaydi.

Kalit so‘zlar:asfalt; termal-oksidlovchi qarish; kompozitsion qarishga qarshi vosita; uchuvchan tarkibiy qismlar; sinergik ta'sir

Iltimos, ko'proq bilish uchun shu yerni bosing

1.Kirish

Asfalt - bu uglevodorod va uglevodorod bo'lmagan birikmalarning juda murakkab tarkibiy qismlari bilan aralashmasi. Asfalt Xitoyda yulka qurilishi uchun eng ko'p ishlatiladigan bog'lovchi materiallardan biridir. Biroq, u asfalt qoplamasining qurilishi va xizmat qilish muddati davomida qarishga qarshi himoyasizdir. Issiqlik, quyosh nuri, kislorod va namlik ta'sirida asfalt qattiqlashadi, bu yoriqlar, yoriqlar, chuqurliklar va boshqalar kabi qator buzilishlarga olib keladi [1]. Bundan tashqari; Asfaltning issiqlik-oksidlanish reaktsiyasi yuqori haroratlarda sodir bo'lganda, ajralib chiqadigan uchuvchi organik birikmalar tabiiy muhitga va qurilish ishchilarining sog'lig'iga zarar etkazadi [2]. Asfalt qoplamasini qurish va xizmat ko'rsatish jarayonlarida, jumladan, aralashtirish, yotqizish, prokatlash va xizmat ko'rsatish bosqichida termal-oksidlanish qarishi mavjud [3,4]. Shunday qilib, asfalt qoplamasining xizmat qilish muddatini uzaytirish uchun ba'zi samarali qarishga qarshi vositalar ishlab chiqilgan. Turli xil modifikatorlarni qo'shish orqali asfaltning qarish qarshiligini yaxshilash uchun ham ba'zi harakatlar qilingan. Qarishga qarshi vositalarni ishlab chiqish odatda antioksidantlar, yorug'lik stabilizatorlari va issiqlik stabilizatorlari nuqtai nazaridan ko'rib chiqiladi [5,6]. Asfaltning termal va foto-oksidlanish qarishini inhibe qilish uchun odatda qo'shimchalar sifatida uglerod qora, montmorillonit, antioksidant, ultrabinafsha nurni yutuvchi (UVA) va boshqalar ishlatiladi [6]. Qatlamli noorganik silikatlardan tashkil topgan ko'p o'lchovli nanomaterial termal va foto-oksidlovchi qarish qarshiligini sinergik tarzda yaxshilash uchun ishlatilgan [7,8]. Zare-Shahabadi va boshqalar. [9] nanokil qoʻshilishi asfaltning yopishqoqligini oshirganligini va asfaltning qarishga qarshi, parchalanishga qarshi va charchoqqa qarshi xususiyatlarini yaxshilashini aniqladi. So'nggi paytlarda EG ga ko'proq e'tibor qaratilmoqda, chunki u mezo gözenekli uglerod materialining yangi turi bo'lib, yuqori issiqlik uzatish va adsorbsion xususiyatlarga ega [10]. Boshqa adsorbentlar bilan solishtirganda, EG g'ovakli tuzilmalari, shuningdek, mukammal issiqlik va massa uzatish ko'rsatkichlari [11-13] tufayli yog'larni adsorbsiyalash va mahkamlash qobiliyatini ko'rsatadi.cistanche wirkungNatijada, EG aromatik, to'yingan va asfaltda yaxshiroq tarqalishi mumkin. Bundan tashqari, EG yog 'va kichik organik molekulalarni adsorbsiyalash oson, bu to'yingan va aromatik moddalarning qarishini oldini oluvchi vositalarni tashuvchisi sifatida foydalanishga yaroqlidir [11]. Bundan tashqari, ma'lumki, nanomaterialning kamida bitta o'lchami 1-100 nm nano o'lchov oralig'ida. Nanokristalli zarrachalar yuzasidagi atomlar sonining atomlarning umumiy soniga nisbati zarrachalar hajmining kamayishi bilan keskin ortadi, bu esa keyinchalik moddiy xususiyatlarning o'zgarishiga olib keladi[14]. So'nggi yillarda asfalt modifikatorlari sifatida ko'proq noorganik nanomateriallar qo'llanildi [14,15]. MH va CaCO nanozarralari ko'pincha polimer materiallarining termal barqarorligini yaxshilash uchun ishlatilgan [16-18].

Cistanche qarishga qarshi bo'lishi mumkin

MHnanoparticle yuqori samarali otashga qarshi vosita sifatida kuchli termal barqarorlik va tutunni bostirish xususiyatlariga ega [19,20]. MH nanopartikullari nanokristallanishdan keyin hajm effekti va kvant o'lchami ta'sirini ko'rsatadi, bu MH va asfalt o'rtasidagi muvofiqlikni yaxshilaydi. MH ham ma'lum adsorbsion effektga ega [21-23]. Bundan tashqari, MH gidroksidi bo'lib, u nafaqat to'ldirish, adsorbsiya qilish va termal barqarorlikni yaxshilashda rol o'ynashi, balki ba'zi kislota guruhlari yoki gazsimon mahsulotlarni, masalan -COOH, SO2 va boshqalarni neytrallashi mumkin [24]. Wu va boshqalar.[25] tabiiy tola bilan mustahkamlangan kompozitlarga MH qo'shildi va MH tolalar va polimer matritsasi o'rtasidagi muvofiqlikni sezilarli darajada oshirib, kompozitlarning namlikka chidamliligi va mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi va qarish jarayonini kechiktiradi. Zhu va boshqalar. [26] MH dan mikro gözenekli polimer nanotubkani issiqlik barqarorligini yaxshilash uchun o'zgartirish uchun foydalangan va o'zgartirilgan mikrog'ovakli polimer nanotubkalar issiqlik energiyasini tejash uchun istiqbolli issiqlik izolyatsiyalovchi qoplama materiali sifatida katta potentsial qo'llanilishini xabar qilgan.

Nano CaCO: yuqori termal barqarorlik va fazoviy stereoskopik tuzilishga ega, shuning uchun u polimerik materiallarda yaxshiroq dispersiyaga ega [24,26-28]. Oldingi ma'lumotlarga ko'ra, CaCO, nanozarrachalar qo'shilishi polimerning termal barqarorligi va mexanik xususiyatlarini samarali ravishda yaxshilashi mumkin [29].tsitrus bioflavonoidlariBundan tashqari, faol nanoCaCO3 yuzasi oleofil va hidrofobik bo'lib, asfaltning reologik xususiyatlarini samarali yaxshilash yoki sozlashi mumkin bo'lgan neft komponentlari bilan yaxshi muvofiqlikka ega edi [24]. Nazarite al.[14] asfaltning qarishga qarshi ishlashi CaCO3 nanozarrachalarini qo'shish orqali yaxshilanganligini va CaCO tarkibi o'zgartirilgan asfaltning charchoq xususiyatiga ta'sir qilganini aniqladi. Xing va boshqalar. [30] isbotladiki, CaCO; nanopartikullar turli xil mustahkamlash mexanizmlari orqali asfaltning yuqori harorat barqarorligi va parchalanishga qarshi qobiliyatini yaxshiladi. Zhai va boshqalar. [18] asfalt 5 wt ga o'zgartirilganligini ta'kidladi. foiz nano CaCO3 va 4 wt. foizli SBR modifikatori SBS bilan o'zgartirilgan asfalt bilan solishtirganda yuqori haroratda yirtiqqa qarshi va o'rmalanish xususiyatlariga ega edi. Hozirgi vaqtda asfaltning qarishini oldini oluvchi vositalarning ko'pchiligi tabiiy muhitda ultrabinafsha qarish yoki uzoq muddatli qarishga qaratilgan, ammo qisqa muddatli termal-oksidlovchi qarishning asfalt qoplamasining mustahkamligiga va qurilishda ishchilarning sog'lig'iga salbiy ta'siri e'tiborga olinmaydi. bosqich. Bundan tashqari, asfaltning termal-oksidlanish qarishini kamaytirish uchun qarishga qarshi vositalarning ayrim turlari mavjud bo'lsa-da, asfalt qoplamasini qurishda to'yingan va aromatik moddalarning uchuvchanligi asosida bir nechta qarishga qarshi vositalar ishlab chiqilgan. Nihoyat, asfaltning termal-oksidlanish qarishini pasaytirish uchun ishlab chiqilgan qarishga qarshi vosita kompozitsiyalari yagona bo'lib, komponentlar darajasida to'yingan va aromatik moddalarning termal xususiyatlari va tarkibiga ko'ra aralashmagan.

Oldingi tadqiqotlarimiz [31] asosida, asfaltning zararli uchuvchi moddalari, asosan, asfalt qoplamasini qurish jarayonida issiqlik-oksidlovchi qarish reaksiyalari natijasida, ekologik muhit va ishchilar salomatligiga salbiy taʼsir koʻrsatuvchi aromatik va toʻyingan moddalardan hosil boʻlgan. Shuning uchun, ushbu tadqiqotning maqsadi birinchi navbatda aromatik moddalar va to'yingan moddalar uchun tegishli qarishga qarshi vositalarni ularning termal xususiyatlariga va ajralib chiqadigan uchuvchan tarkibiy qismlarga qarab tanlashdan iborat, so'ngra tanlangan qarishga qarshi vositalar aromatik va to'yingan moddalar tarkibiga qarab aralashtiriladi. asfalt bilan to'yingan. Shunday qilib, asfalt qoplamasini qurishda uchuvchi moddalar miqdorini kamaytirish, termal barqarorlikni yaxshilash va asfaltning termal-oksidlanish qarishini kamaytirish uchun asfalt materiallari uchun yangi kompozit anti-aging agenti ishlab chiqildi. Ushbu tadqiqotda MH va CaCO3 nanopartikullari birinchi navbatda to'yingan va aromatik moddalarning qarishga qarshi agentlari sifatida tanlangan, ularning termal barqarorligini yaxshilaydi va uchuvchi moddalarni chiqarish miqdorini kamaytiradi. Keyin EG MH va CaCO ning tashuvchisi sifatida tanlandi: nanozarralar, shuningdek, asfaltdagi to'yingan va aromatiklardan ajralib chiqadigan adsorbsiyalangan va fiksatsiyalangan engil gazsimon mahsulotlar. Shundan so'ng, EG / MH va EG / CaCO3 mos ravishda to'yingan va aromatik moddalarga anti-aging agentlari sifatida qo'shildi. To'yingan va aromatik moddalarning termal-oksidlovchi qarish jarayoni izotermik TG/DSC-FTIR testi bilan rag'batlantirildi. EG/MH va EG/CaCO3 ning to'yingan va aromatik moddalarning termal barqarorligiga va ajralib chiqadigan uchuvchan tarkibiy qismlariga ta'siri TG/DSC-FTIR sinov natijalari bilan muhokama qilindi.

Bundan tashqari, EG/MH/CaCO3 ning kompozit anti-aging agenti EG/MH va EG/CaCO3 ning to'yingan va aromatik moddalarning termal-oksidlovchi qarishiga inhibitiv ta'siriga asoslangan holda ishlab chiqilgan. EG/MH/CaCO3 toza asfaltga qo'shildi va asfaltning qisqa muddatli termal-oksidlanish qarishini rag'batlantirish uchun izotermik TG/DSC-FTIR testidan foydalanildi. Nihoyat, EG/MH/CaCO3 ning ishlab chiqilgan kompozit anti-aging agentining asfaltning termal barqarorligi, uchuvchi emissiyasi, morfologiyasi va elementar tarkibiga ta'siri izotermik TG/DSC-FTIR va (Atrof-muhitni skanerlash elektr mikroskopi-energiya) yordamida tavsiflangan. Dispers spektroskopiya testi) ESEM-EDS testlari. Ushbu tadqiqot komponentlar darajasida asfaltning termal-oksidlanish qarishini kamaytirish, asfalt qoplamasining chidamliligini oshirish uchun asfalt materiallari uchun samarali kompozitsion qarishga qarshi vositani ishlab chiqadi.

2. Materiallar va usullar

2.1. Raz0 Materiallar

Ushbu tadqiqotda 60/80 penetratsion darajali foydalanuvchi bazasi asfalt AQShning California Texas Oil Company kompaniyasidan sotib olindi. SARA fraktsiyalari ASTMD4124-09 bo'yicha asfalt biriktiruvchisidan ajratilgan. To'yingan moddalar, aromatik moddalar, qatronlar va asfaltenlarning tarkibi mos ravishda 18,4%, 40,7%, 30,9% va 10% ni tashkil etdi.

mos ravishda to'yingan va aromatik moddalarning kompozit anti-aging agentini tayyorlash uchun MH va CaCO3 yuklash uchun adsorbent sifatida tanlangan. MH va CaCO: sirt silan biriktiruvchi vosita bilan o'zgartirilgan. EG ning kengayish tezligi 210 ml / g ni tashkil qiladi. MHand CaCO ning don o'lchamlari mos ravishda 30-50 nm va 40-80 nm. MH va CaCO ning tozaligi; ikkalasi ham 98 foizdan ortiq. Toza asfalt va kompozit anti-aging agenti modifikatsiyalangan asfaltning asosiy xususiyatlari 1-jadvalda jamlangan.

2.2. Namuna tayyorlash

2.2.1. Qarishga qarshi vositalarning dozasini aniqlash

Ma'lumki, EG va nano MH ularning tarkibi nisbati 5:6 og'irlikda bo'lganida yaxshi sinergik ta'sir ko'rsatdi [32]. EG va nano CaCO ning nisbati og'irligi bo'yicha 5:12 bo'lganida, isitish paytida asfaltning massa yo'qolishi eng kichik edi [33]. Shunday qilib, EG ning MH ga aralash nisbati to'yinganlarga qo'shilishi uchun 5: 6, aromatik moddalarga qo'shilishi uchun EG ning CaCO ning aralash nisbati 5: 12 deb qaror qilindi. Asfaltdagi to'yingan va aromatik moddalar tarkibiga ko'ra, tayyorlangan kompozit anti-aging agentida EG, MH va CaCO ning aralash nisbati 2: 1: 3 ni tashkil etdi. Natijada, EG / MHin to'yinganligi, aromatik moddalardagi EG / CaCO3 va EG / MH / CaCO ning qo'shilgan dozalari; asfaltda 10 wt edi. oldingi tadqiqotga ko'ra foiz [23]. Kukunli qo'shimcha sifatida kompozitsion qarishga qarshi vositalarning asfaltning asosiy ko'rsatkichlariga ta'siri ko'rib chiqildi. 10 Vt o'z ichiga olgan asfaltning asosiy xususiyatlari. foiz kompozit qarishga qarshi vosita 1-jadvalda ko'rsatilganidek sinovdan o'tkazildi, bu kompozitsion qarishga qarshi vositaning ishlash ko'rsatkichlari o'zgartirilgan asfaltning texnik standart talablariga javob berishini ko'rsatdi.

2.2.2. Qarishga qarshi kompozitsion vositalarni o'z ichiga olgan namunalarni tayyorlash

Birinchidan, 50 mg EG vakuumli pechda 60 daraja 5 soat davomida quritilgan. Quritilgan EG o'choqda 800 daraja qizdirildi va 210 ml / g kengayish hajmiga ega kengaytirilgan EGni olish uchun 60 soniya davomida kengaytirildi. Ikkinchidan, MH va CaCO3 nanozarrachalari gidrotermik sintez orqali EGga qo'shilgan. O'n mg kengaytirilgan EG mos ravishda deionlangan suvda 12 mg MH va 24 mg CaCO3 bilan aralashtiriladi.cynomorium foydalariKeyin ikkita aralash eritma teflon bilan qoplangan ikkita avtoklavga o'tkazildi. Avtoklavlar 3 soat davomida 120 daraja haroratda saqlanadi va keyin tabiiy ravishda xona haroratiga sovutiladi. Tayyorlangan namunalar deionizatsiyalangan suv va mutlaq etanol bilan santrifüjlash yordamida uch marta yuvildi, shuningdek EG/MH va EG/CaCO3 ni olish uchun 60 darajada qizdirilgan pechda quritildi [34,35]. O'ttiz mg kengaytirilgan EG deionizatsiyalangan suvda 15 mg MH va 45 mg CaCO bilan aralashtiriladi. Keyin yuqoridagi S bosqichlarini takrorlash orqali EG/MH/CaCO3 tayyorlandi.

Uchinchidan, to'yingan, aromatik moddalar, asfalt, EG / MH, EG / CaCO3 va EG / MH / CaCO3 1 soat davomida 105 daraja vakuum darajasi 93 ± 1 kPa bo'lgan quritish pechiga joylashtirildi. Keyin EG/MH, EG/CaCO3 va EG/MH/CaCO3 asta-sekin aromatik moddalar va asfaltning to'yingan tarkibiga 10 wt miqdorida qo'shildi. mos ravishda foiz , shuningdek, kesish dispersiyasi mashinasi (FM300 tipi, FLUKO Equipment Co., Ltd, Shanxay, Xitoy) yordamida 1000 aylanish tezligida 5 daqiqa davomida aralashtiriladi, so'ngra 20 minut davomida 4000 aylanish / min yuqori aralashtirish tezligi. Nihoyat, ajralishning oldini olish va tayyorlangan namunalar xona haroratiga sovutilgunga qadar havo pufakchalarini olib tashlash uchun qo'lda aralashtirish ishlatilgan.

2.3.Usullar

2.3.1. Izotermik TG/DSC-FTIR testi

Oldingi tadqiqotimizga [31] asoslanib, FTIR spektrometri (Nicolet IS10, Thermo Science, Grand Island, NY, AQSH) bilan birlashtirilgan TG/DSC test tizimi (STA 409, Netzsch, Germaniya) antifungal taʼsirini baholash uchun ishlatilgan. - mos ravishda to'yingan, aromatik va asfaltning termal-oksidlovchi qarishi uchun qarish agentlari. Taxminan 10 mg namuna TG/DSC sinov tizimining alumina tigellariga joylashtirildi. Isitish harorati 40 daraja / min isitish tezligida xona haroratidan 163 darajaga ko'tarildi va avtomobil yo'llari muhandisligi uchun bitum va bitum aralashmasining Xitoy standart sinov usullari asosida 4 soat davomida 163 daraja ushlab turildi [36]. Keyin 21 foiz kislorod va 79 foiz azot 60 ml/min oqim tezligida kiritildi. Shunday qilib, to'yingan, aromatik moddalar va asfalt namunalarining termal-oksidlovchi qarish sinovlari mos ravishda qarishga qarshi vositalarni qo'shishdan oldin va keyin izotermik isitish vaqtida massa yo'qolishi, issiqlik entalpiyasi va uchuvchi tarkibiy qismlarning o'zgarishini muhokama qilish uchun o'tkazildi. DSC egri chizig'ida endotermik yoki ekzotermik cho'qqilar maydonini hisoblash uchun chiziqli bazaviy usul ishlatilgan. Entalpiyani olish uchun asosiy chiziq bilan DSC egri chizig'idagi endotermik yoki ekzotermik tepalik orasidagi maydon hisoblangan.

Shu bilan birga, ajratilgan uchuvchi moddalar birlashtirilgan FTIR analizatoriga ((Nicolet IS10, Thermo Science, GrandIsland, NY, AQSh) 120 ml/min oqim tezligida tozalash gazi orqali import qilindi. FTIR sinov natijalari doimiy ravishda qayd etildi. Har bir namunaning rasmiy izotermik TG/DSC-FTIR sinovidan oldin harorat va muvozanat kalibrlash amalga oshirildi va bir xil eksperimental sharoitlarda takroriylikni tekshirish uchun dastlabki tajribalar uch marta o'tkazildi. TG va DSC egri chiziqlari mukammal tarzda bir-biriga moslashtirildi va xatolar maqbul bo'ldi, har bir namunaning rasmiy eksperimenti o'tkazildi.Shuning uchun qarishga qarshi vositaning to'yingan, aromatik moddalarning termal-oksidlovchi qarish xususiyatlariga ta'sirini tavsiflash uchun to'rtta namuna tayyorlandi. va mos ravishda asfalt.

2.3.2.ESEM-EDS testi

Yuqoridagi simulyatsiya qilingan izotermik-oksidlanish qarishidan oldin va keyin asfalt namunalarining mikromorfologiyasi va asosiy element tarkibidagi o'zgarishlar EDS bilan jihozlangan ESEM (Quanta 200 tipi, FEI, Grand Island, NY, AQSh) bilan tavsiflangan. Birinchidan, namuna o'lchami 1 sm × 1 sm × 1 sm bo'lgan asfalt tayyorlandi va o'tkazuvchan yopishtiruvchi yordamida toza namuna stoliga qo'yildi. Keyin oltin kukuni asfalt namunasiga püskürtülür va bosim -3.06×10-3 Pa ga yetguncha kuzatuv kamerasi vakuumlanadi.cho'l sümbülüNamuna morfologiyalari ESEM yordamida darhol kuzatildi va kimyoviy kompozitsiyalar EDS yordamida aniqlandi. Kimyoviy element tarkibi har bir namunadagi uchta tasodifiy sinov nuqtasining o'rtacha qiymatlari edi.

3. Natijalar va muhokama

3.1. Qarishga qarshi vositalarning to'yingan va aromatik moddalarga issiqlik barqarorligi ta'siri

EG/MH va EG/CaCO3 ning tayyorlangan anti-aging agentlarining to'yingan va aromatik moddalarning termal barqarorligiga ta'sirini muhokama qilish uchun 4 soat davomida 163 daraja C haroratda termal-oksidlanish qarishini taqlid qilish uchun izotermik TG/DSC-FTIR sinovlari o'tkazildi. .

3.1.1. EG/MH ning to'yinganlarga termal barqarorlik ta'siri

Izotermik-oksidlovchi qarish davrida to'yingan va to'yinganlarning TG va DSC egri chiziqlari / EG/MH 1-rasmda ko'rsatilgan.

1-rasmdagi TG egri chizig'idan ma'lum bo'lishicha, EG/MH qo'shilishidan oldin va keyin termal-oksidlovchi qarish davomiyligi uzayganligi sababli to'yingan moddalar massasi kamayadi. To'yinganlar / EG / MH ning pasayish tezligi to'yinganlarga qaraganda ancha kichikdir. Bu shuni ko'rsatadiki, to'yinganlarning termal-oksidlanish qarishi paytida EG/MH qo'shilgandan so'ng to'yingan moddalardagi yorug'lik komponentlarining parchalanish reaktsiyasi va uchuvchanligi kamayadi. Buning sababi shundaki, EG/MH to'yinganlarda to'ldirish va barqarorlashtiruvchi rollarni o'ynaydi va g'ovakli EG kuchli adsorbsiya ko'rsatkichiga ega, shuning uchun ba'zi qisqa zanjirli uglevodorod molekulalari EG tomonidan adsorbsiyalanadi [12].

Isitish harorati doimiy bo'lganligi sababli, issiqlik oqimining o'zgarishi asosan to'yingan va mos yozuvlar materiali namunalari o'rtasidagi harorat farqiga bog'liq. To'yingan va to'yinganlarning DSC egri chiziqlari 4 soat davomida 163 gradusda doimiy ravishda o'zgarib turadi va to'yinganlarning o'zgaruvchan amplitudasi to'yinganlar / EG / MH dan kattaroqdir. Bu shuni ko'rsatadiki, to'yingan moddalarning izotermik-oksidlovchi qarishi paytida turli xil isitish bosqichlarida kimyoviy reaktsiyalarda turli xil komponentlar ishtirok etadi. Bundan tashqari, nisbatan intensiv va murakkab endotermik va ekzotermik reaktsiyalar sodir bo'ladi. Buning sababi shundaki, to'yinganlar asfaltdagi engil komponentlar bo'lib, asosiy molekulyar zanjirlar va lateral zanjirlar to'yinganlarning izotermik-oksidlovchi qarishi paytida issiqlikni chiqarish yoki adsorbsiya qilish uchun yuqori haroratlarda osongina sindiriladi.

Bundan tashqari, to'yingan va to'yinganlarning issiqlik oqimi qiymatlari / EG / MH umuman ortib borayotgan tendentsiyani ko'rsatadi, lekin to'yinganlarning issiqlik oqimi qiymatlari to'yinganlar / EG / MH dan yuqori. Bu shuni ko'rsatadiki, to'yingan moddalar 163 darajada 4 soat davomida izotermik-oksidlovchi qarish jarayonida bir butun sifatida endotermik reaksiyaga kirishadi. Aniqlanishicha, DSC egri chiziqlari EG/Mein toʻyinganlarini qoʻshgandan soʻng reaksiya issiqligi aniq pasayganligini koʻrsatadi. Buning sababi shundaki, EG kichik uglevodorod molekulalarini adsorbsiyalaydi va kislorod va issiqlikni izolyatsiya qiladi, bu esa keyingi termal oksidlanishga to'sqinlik qiladi. MH kichik molekulalarni mahkamlash, to'ldirish va to'yinganlikni barqarorlashtirish uchun gözenekli EGga yuklanadi [11,23]. EG va MH ning sinergetik ta'siri to'yinganlarning termal barqarorligini oshiradi va kimyoviy reaktsiyalar zaiflashadi, bu izotermik-oksidlovchi qarish jarayonida reaktsiya issiqligini pasayishiga olib keladi.

3.1.2. EG/CaCO3 ning aromatik moddalarga termal barqarorlik ta'siri

Izotermik TG/DSC sinovlari aromatik moddalarda EG/CaCO3 qo'shilishidan oldin va keyin 163 darajada 4 soat davomida o'tkaziladi. TG va DSC egri chiziqlari aromatik va aromatik moddalar/EG/CaCO, izotermik-oksidlovchi qarish davrida, 2-rasmda ko'rsatilgan.

2-rasmdagi TG egri chiziqlaridan EG/CaCO ning qarishga qarshi agenti bo'lmagan aromatik moddalar: massaning biroz o'sish tendentsiyasini ko'rsatishi, aromatik moddalarga EG/CaCO3 qo'shilgandan keyin aromatik moddalar massasi izotermik paytida bir oz pasayib ketishi qayd etilgan. - oksidlovchi qarish. Bu aromatik moddalardagi polimerizatsiya reaktsiyasi EG va CaCO, nanopartikullarni qo'shishdan oldin, ba'zi makromolekulyar mahsulotlarni ishlab chiqarishdan oldin parchalanish reaktsiyasidan ko'proq ekanligini ko'rsatadi. Buning sababi shundaki, aromatik moddalar izotermik-oksidlovchi qarish jarayonida oksidlovchi polimerizatsiya natijasida o'zgargan qatronlardir va aromatik halqalardagi lateral zanjirlar oson oksidlanadi va aromatik sikloalkil hosil qilish uchun polimerlanadi [37]. Biroq, aromatik moddalardagi polimerizatsiya reaktsiyasi EG/CaCO3 qo'shilgandan so'ng parchalanish reaktsiyasidan kamroq bo'ladi, buning natijasida izotermik-oksidlovchi qarish davrida aromatik moddalar massasi kamayadi. Bu, asosan, ba'zi yorug'lik komponentlarining kislorod bilan oksidlovchi polimerizatsiya reaktsiyasi orqali makromolekulalar hosil bo'lishini oldini olish uchun EG tomonidan adsorbsiyalanganligi va mahkamlanganligi bilan bog'liq [38]. Shu bilan birga, aromatik moddalarning termal parchalanish reaktsiyasi paytida kichik molekulyar komponentlar ham qochib ketadi. Chiqarilgan uchuvchi moddaning massasi polimerlanish reaktsiyasi natijasida hosil bo'lgan makromolekulalar massasidan kattaroq bo'lsa, aromatik moddalarning umumiy massasi biroz kamayadi. Shu bilan birga, EG ning chekkasi va ichki devoriga yuklangan hidrofil CaCO nanozarralari aromatik moddalarda bir xilda tarqalib, o'zaro bog'liqlik tuzilmasini hosil qiladi, aromatik moddalarning termal barqarorligini yaxshilaydi va uning massa yo'qotilishi sekinroq kamayishiga olib keladi.

2-rasmda ko'rsatilganidek, DSC egri chiziqlari aromatik moddalarning izotermik-oksidlovchi qarish jarayonida nisbatan intensiv va murakkab endotermik reaktsiyalar sodir bo'lishini ko'rsatadi, bu aromatik moddalarning turli komponentlari izotermik-oksidlanish qarish davrida turli xil isitish bosqichlarida kimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etishini ko'rsatadi. EG/CaCO ni qo'shgandan so'ng, aromatik moddalarning issiqlik oqimining o'zgaruvchan tendentsiyasi abscissaga deyarli parallel. Bu aromatik moddalarning termal barqarorligi yaxshilanganligini ko'rsatadi, bu EG va CaCO o'rtasidagi sinergik ta'sir tufayli. EG ning so'rilishi zanjir reaktsiyasiga to'sqinlik qiladi, aromatik moddalarning termal-oksidlanish qarish jarayonini bostiradi. CaCO ning sirt ta'siri: nanozarrachalar aromatik moddalarning fizik holatini yanada barqarorlashtiradi, aromatik moddalarning termal barqarorligini yaxshilaydi.

Ushbu maqola Materials 2020, 13, 4005 dan olingan; doi:10.3390/ma13184005 www.mdpi.com/journal/materials