پیرشدگی قیر اصلاحشده پلیمری
پیرشدگی قیر اصلاحشده پلیمری
الف) پیرشدگی قیر اصلاحشده با پلیمر SBS
اثر پیرشدگی بر روی خصوصیات رئولوژیک قیر اصلاحشده با پلیمر SBS نسبت به آنچه برای قیرهای معمولی مشاهدهشده متفاوت است. تغییرات خصوصیات رئولوژیکی مخلوط ۷ درصد وزنی از SBS با قیر B بعد از پیرشدگی در غالب یک نمودار سیاه در شکل شماره ۷-۸ نشان دادهشده است. رفتار رئولوژیکی قیر اصلاحشده با پلیمر SBS پیر نشده و پیر شده تحت پروتکل پیرشدگی RTFOT (آزمون پیری کوتاه مدت-Rolling Thin Film Oven Test) و HiPAT (آزمون پیری بلند مدت-High Pressure Ageing Test) را میتوان به دو بخش بالا و پایین یک مدول مختلط با مقدار ۱۰KPa تقسیمبندی کرد. در مقادیر بالای سختی، متناسب با آزمون دماپایین و فرکانس بالا، منحنی نمودار سیاه یک تغییر به سمت زاویه فاز پایین داشته که نشاندهنده سختی (پیرشدگی) قیر اصلاحشده پلیمری است. این پدیده شبیه به اثر سختی مشاهدهشده برای قیرهای نوع نفوذی میباشد.
شکل شماره ۷-۸ نمودار سیاه برای قیر B اصلاحشده با ۷ درصد وزنی SBS پیر نشده و پیر شده تحت پروتکل RTOFT و HiPAT
دومین ناحیه در قسمت زیرین مقدار مدول مختلط ۱۰KPa رخداده و تغییر مخالف منحنی به سمت زاویه فاز بالاتر نسبت به زاویه فاز پایین را نشان داده و درنتیجه یک تغییر به سمت ویسکوزیته نسبتاً بیشتر و بهتبع آن واکنش الاستیک بیشتر را بعد از پیرشدگی نشان میدهد. این تغییرات به سمت افزایش بیشتر ویسکوزیته بعد از پیرشدگی (نقطه نرمی PMB) را میتوان به تنزل پلیمر SBS در طول فرآیند پیرشدگی نسبت داد.
این تنزل و یا تغییر در وزن مولکولی پلیمر SBS را میتوان با استفاده از کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) اندازهگیری کرد (Airey و Brown 1998، Linde و Johansson 1992 و Kuppens 1995)؛ که این با اکسیداسیون پیوندهای دوگانه حساس در بخش بوتادین کوپلیمر همراه است. آنالیز GPC تغییرات را در توزیع وزن مولکولی پلیمر و فاز قیری نشان میدهد. معمولاً، تنزل کوپلیمر SBS بهاندازه مولکولی کمتر بعد از پیرشدگی RTFOT و با تخریب بیشتر بعد از پیرشدگی HiPAT مواجه میشود. عکس این قضیه برای فاز قیری صادق است که نشاندهنده یک افزایش در اندازه مولکولی اجزاء (آسفالتن ها) بعد از پیرشدگی است. عامل دیگری که ممکن است مسئول تغییر در خصوصیات رئولوژیک قیر اصلاحشده با پلیمر SBS بعد از پیرشدگی باشد تغییرات در سازگاری بین قیر پایه و پلیمر بعد از اکسیداسیون است.
ب) پیرشدگی قیر اصلاحشده با پلیمر EVA
اطلاعات رئولوژیکی برای قیر B اصلاحشده با ۷ درصد وزنی پلیمر EVA پیر نشده و پیر شده تحت پروتکل RTFOT و HiPAT بهصورت یک نمودار سیاه در شکل شماره ۸-۸ نشان دادهشده است. برخلاف تغییر منظم منحنی و نمودار سیاه به سمت زاویه فاز پایینتر برای قیر اصلاحنشده، تغییرات در نمودار سیاه با پیرشدگی برای قیر اصلاحشده با پلیمر EVA بهطور قابلتوجهی دارای پیچیدگی بیشتری است. تغییر مشابه به سمت زاویه فاز پایین بعد از پیرشدگی در مقادیر *G بالاتر از ۱۰MPa رخداده که در آن فاز قیری نفوذ بیشتری در تعیین ویژگی رئولوژیکی قیر اصلاحشده پلیمری دارد. بههرحال در مقادیر *G کمتر از ۱۰MPa منحنی نمودار سیاه یک تغییر و آلتراسیون چشمگیری را در رفتار رئولوژیکی برای قیر اصلاحشده با پلیمر EVA نشان میدهد. این تغییرات رئولوژیکی از مقادیر *G در مقابل امواج δ، همراه با ساختارهای بلورین متفاوت EVA در دماهای مختلف، تغییر در شکل و جهتگیری با پیرشدگی تشکیلشده است. تصویر میکروسکوپ فلورسنت برای قیر پیر نشده و بایندر پیر شده تحت پروتکل پیرشدگی RTFOT و HiPAT در شکل شماره ۹-۸ به تصویر درآمده که نشاندهنده تغییرات در مرفولوژی قیر اصلاحشده با پلیمر EVA در پیرشدگی آزمایشگاهی است. این تغییرات در ظاهر ساختار فازی بهعنوان تغییرات در ویژگیهای رئولوژیکی قیر اصلاحشده با پلیمر EVA است که نسبت به آنچه برای قیر نفوذی اصلاحنشده مشاهدهشده متفاوت است.
شکل شماره ۸-۸ نمودار سیاه برای قیر B اصلاحشده با ۷ درصد وزنی EVA، پیر نشده و پیر شده تحت پروتکل پیرشدگی RTFOT و HiPAT
شکل شماره ۹-۸ مرفولوژی قیر B اصلاحشده با ۷ درصد وزنی EVA، پیر نشده و پیر شده تحت پروتکل پیرشدگی RTFOT و HiPAT
برای مشاهده ادامه مطالب این فصل برروی لینک زیر کلیک کنید:
