中文摘要：

双层次网状交联结构的存在导致橡胶沥青体系复杂程度远超其它聚合物改性沥青，双层次交联结构的演变对橡胶沥青再生特性有重要影响，但相关研究尚属空白。本项目借助微观试验手段定量化分析橡胶交联结构在橡胶沥青体系中的转变程度，研究脱硫与再硫化对橡胶沥青界面稳定性的作用规律，探明橡胶硫化结构演变对橡胶-沥青两相结构的影响，提出交联结构的评价方法及参数，建立橡胶沥青双层次交联结构形态与性能关系模型；以此为基础研究橡胶沥青在不同老化条件下的物理性能衰退规律和化学反应机理，明确橡胶交联结构演变与橡胶沥青性能衰变规律的关系。通过老化橡胶沥青的再生试验分析交联结构在再生过程中的演变规律及其对再生橡胶沥青物理性能的影响，建立基于双层次交联结构演变的橡胶沥青再生过程复合模型及再生橡胶沥青寿命预估模型。项目研究成果有利于实现固体废弃物多次循环利用，对于我国经济的可持续发展及建设资源约型和环境友好型社会意义重大。

结论摘要：

橡胶沥青推广应用过程中需预先考虑其老化和再生利用问题。橡胶沥青中存在微观和宏观两个层次的网状交联结构，即橡胶内部聚合物链段的硫化交联结构和橡胶粉颗粒在沥青中形成的网状结构。交联结构的存在导致橡胶沥青体系复杂程度远超其它改性沥青，基于此，本项目研究了交联结构的演变对橡胶沥青老化及再生特性的影响。橡胶沥青生产过程中发生复杂的物理、化学变化，影响了宏观交联结构的形成及原有硫化结构的分解。通过分析橡胶粉溶胀后的体积膨胀率，结合橡胶粉掺量对体系粘度的影响，确定了宏观层次交联结构的形成条件，试验结果表明橡胶粉掺量在21%-24%之间时橡胶颗粒溶胀后能形成连续相结构。为定量化分析橡胶沥青微观交联结构的降解程度，提出以甲苯不溶物含量损失率Q为参数的橡胶硫化结构降解程度定量化评价方法，建立了交联结构与橡胶沥青性能关系模型。试验结果显示Q值随着时间的延长而不断增大；加工温度越高，Q值越大，橡胶粉脱硫降解越严重，温度为220℃时交联结构破坏率接近50%，硫化结构的严重降解会影响宏观交联结构的形成，导致橡胶沥青粘度的下降。通过橡胶沥青老化试验分析了其性能衰变规律，根据甲苯不溶物含量损失率量化分析了老化过程中硫化结构的降解程度，发现其脱硫降解进程与温度呈指数关系。提出了基于化学滴定法的橡胶沥青中胶粉含量的测试方法，研究了橡胶沥青老化过程中有效橡胶烃含量衰变规律，据此可量化评价橡胶老化降解程度。采用四组分分析、扫描电镜、红外光谱等手段研究了橡胶沥青的老化机理。根据橡胶沥青老化机理开发了橡胶沥青专用再生剂。采用了添加新沥青和再生剂两种途径进行了橡胶沥青再生试验，分析了新沥青及再生剂用量对橡胶沥青性能的影响，确定了再生剂最佳用量。采用本项目提出的方法分析了沥青再生过程中交联结构的变化，研究了再生橡胶沥青抗老化性能，建立了基于Arrhrenius方程的橡胶沥青老化动力学模型，并据此提出了橡胶沥青使用寿命预估方法。该研究有助于深刻了解橡胶沥青老化及再生过程中交联结构的演化机制，不仅有利于橡胶沥青路面再生利用技术的开发，也适用于在目前生产过程中预先采取有针对性的措施，以便于将来再生利用。