瀝青/蒙脫土納米復(fù)合材料耐老化性及其機(jī)理研究

瀝青路面具有優(yōu)良的路用性能，已成為高等級公路的首選路面類型。但瀝青在自然氣候條件的熱、氧、光等的作用下，將出現(xiàn)脆性增大、韌性降低的老化現(xiàn)象，導(dǎo)致路面的抗溫度裂縫和抗疲勞破壞能力減弱，使用壽命縮短。提高瀝青的耐老化性對于延長瀝青路面的使用壽命和節(jié)約寶貴的石油資源具有重要的意義。然而，瀝青是一種組成復(fù)雜的大分子混合物，其復(fù)雜的組成與結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其老化機(jī)理異同于一般聚合物，已有研究表明對潤滑油、樹脂、橡膠有效的抗氧化劑對瀝青并沒有明顯的抗老化作用。本申請項(xiàng)目基于瀝青/蒙脫土納米復(fù)合材料已表現(xiàn)出的優(yōu)良的抗老化性，利用各種先進(jìn)的表征手段，研究不同結(jié)構(gòu)和成分特征的蒙脫土對不同瀝青的熱氧、光氧老化前后組成與結(jié)構(gòu)的影響，以期揭示瀝青/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的抗老化機(jī)理，為采用層狀硅酸鹽來改善道路瀝青的耐候性提供理論基礎(chǔ)，研究成果不僅具有學(xué)術(shù)價(jià)值，并且具有重要的應(yīng)用前景。 2100433B

本項(xiàng)目以提高化學(xué)發(fā)光能量轉(zhuǎn)移效率為目標(biāo)，研究羅丹明族化合物-蒙脫土納米復(fù)合材料的化學(xué)發(fā)光行為，設(shè)計(jì)羅丹明族化合物-蒙脫土納米復(fù)合材料化學(xué)發(fā)光探針。項(xiàng)目從蒙脫土納米的化學(xué)發(fā)光行為和機(jī)理研究，表面活性劑改性蒙脫土納米結(jié)構(gòu)化學(xué)發(fā)光行為和機(jī)理研究，羅丹明族化合物-蒙脫土納米復(fù)合材料化學(xué)發(fā)光行為和機(jī)理研究和羅丹明族化合物-蒙脫土納米復(fù)合材料化學(xué)發(fā)光探針構(gòu)筑四個(gè)方面展開，取得如下成果：（a）將蒙脫土納米材料和化學(xué)發(fā)光結(jié)合起來，開辟了蒙脫土納米材料研究新領(lǐng)域，深化蒙脫土資源的開發(fā)與有效利用；（b）認(rèn)識蒙脫土對化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的影響機(jī)理和規(guī)律，對蒙脫土和化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的基礎(chǔ)理論研究具有重要意義；（c）提高化學(xué)發(fā)光能量轉(zhuǎn)移效率，設(shè)計(jì)通用型化學(xué)發(fā)光能量轉(zhuǎn)移探針。 2100433B

蒙脫土由于層間的大量無機(jī)離子而表現(xiàn)出來的疏油性，不利于其在聚合物基體中的分散，因此要對其進(jìn)行有機(jī)改性，其目的旨在改變蒙脫土表面的高極性，使蒙脫土層間由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，降低其表面能，同時(shí)使蒙脫土的層間距增大，使聚合物的鏈或單體能進(jìn)入層間，從而制造出納米復(fù)合材料。蒙脫土常用的有機(jī)改性劑有陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚合物單體和偶聯(lián)劑等。例如采用陽離子表面活性劑改性常用十六或十八烷基三甲基等季銨鹽處理蒙脫土，發(fā)生陽離子交換反應(yīng)。使有機(jī)集團(tuán)覆蓋蒙脫土表面或揷入其層間，使其表面能發(fā)生變化，增大了層間距，使其由原來的親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性。

蒙脫土的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，特別是通過無機(jī)和有機(jī)改性使其富有了許多獨(dú)特的性能，應(yīng)用領(lǐng)域更進(jìn)一步擴(kuò)大，被譽(yù)為“萬能材料”，廣泛用于有毒物的吸附劑、催化劑、涂層劑，尤其是聚合物-層狀納米復(fù)合材料，使聚合物力學(xué)性能、阻燃性能、熱穩(wěn)定性能的提高，應(yīng)用前景廣闊。