胶粉改性沥青可以降低交通噪声、延长路面使用寿命、提高路面抗车辙性能和低温抗裂性能，是一种比较理想的环保路面材料。但胶粉改性沥青的存储稳定性能较差，导致其大规模生产应用受到限制。关键技术问题是胶粉的惰性表面和沥青之间无法获得较理想的粘结。因此，本项目对废胶粉表面进行等离子微表处理，以期活化胶粉颗粒的惰性表面，进而针对性地改善胶粉改性沥青的存储稳定性及其余路用性能。首先，基于处理功率和处理时间的正交试验，进行了等离子微表处理的工艺优化，确定了最优工艺为功率250W和时间8 min。基于微观和宏观层面上的激光粒度试验、分散沉降试验、铺展面积试验、接触角试验、亲油性测试、扫描电镜试验、红外光谱分析和光电子能谱分析，完成了等离子微表处理前后的胶粉物化表征，揭示了等离子微表处理对胶粉颗粒表面的活化作用。其次，等离子微表处理前后的胶粉改性沥青的存储稳定性测试表明等离子微表处理对存储稳定性具有显著的改善效果。另外，基于旋转薄膜烘箱试验，压力老化试验，弯曲梁流变试验和线形振幅扫描试验，发现等离子微表对胶粉改性沥青的抗老化性能、低温抗裂性能以及抗疲劳性能也具备一定的改善作用。最后，基于化学分离的方法，将等离子微表处理前后的胶粉改性沥青中的沥青相以及胶粉相进行了分离。对其中的沥青相进行动态剪切流变仪测试，红外光谱分析以及凝胶渗透色谱分析，确定了等离子微表处理后的胶粉改性剂在改性过程的颗粒效应、胶粉-沥青相互反应效应以及等离子微表处理效应，探明了等离子微表处理对胶粉改性沥青性能改善的机理。具体为以下两点：等离子微表处理后的胶粉亲油性能得到很大改善，在与沥青混合过程中更易与沥青中的轻质油组分结合，进而增强胶粉与沥青之间的粘结性；等离子微表处理后胶粉表面粗糙度增加，且有坑洞和层状结构出现，这有利于提高胶粉与沥青之间物理结合作用，进而增强胶粉与沥青之间的粘结性和稳定性。 2100433B

因为当前国内汽车工业的快速发展导致了废旧轮胎数目急剧增加，所以有效地利用废旧轮胎生产胶粉及其改性沥青，并进一步扩大其使用范围是非常必要的。等离子微表处理技术能够被用来对胶粉表面进行处理，并改变其表面形状、极性、和官能团的活性，从而增强胶粉与沥青之间的粘结力，达到延长胶粉改性沥青路面的服役周期的目的。. 通过使用比表面积方法、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱分析、凝胶色谱分析、原子力显微镜、以及影像采集系统等物理化学的多种现代测试技术联用，多角度揭示不同阶段的胶粉颗粒及改性沥青的变化规律。采用动态旋转粘度仪、动态剪切流变仪及弯曲梁流变仪等设备对胶粉改性沥青的高温粘度、蠕变、低温扰度、抗裂等流变行为、老化特征及存储稳定性等进行研究。对胶粉改性沥青的组成进行优化，为其性能优化提供新的研究思路。

本课题研究工作按照计划书的研究内容展开，已按计划完成相关研究工作。主要包括：显微镜观测样本的制作方法对改性沥青显微形态结构的影响；温度对改性沥青显微形态结构的影响；改性沥青荧光显微图像的处理与表征；改性沥青显微形态结构参数与改性沥青性能的关系。现已形成以研究成果： 通过显微观测样本制备过程中的常用手段对SBS改性沥青显微结构影响的分析，改进常规样本制备方法，通过大量试验，建立了改性沥青显微结构观测样本制备新方法。详见附件1康爱红博士学位论文。 通过改变高速剪切温度、样本储存温度、图像采集温度对不同温度下SBS改性沥青宏观性能及显微观测样本的微观形态参数进行分析，确定各类温度条件对SBS改性沥青的影响。结果表明：高速剪切温度对各种改性沥青的作用规律类似，性能变化幅度则取决于改性剂种类；SBS改性沥青显微观测样本适合冷冻存储，冷冻温度和冷冻时间则对改性沥青显微结构影响不大；拍摄温度对改性沥青显微结构影响不大。详见附件2张吴红硕士学位论文。 通过采集图像过程中的曝光时间、分辨率、图像储存格式和放大倍数等对显微形态表征参数影响的试验分析，制定了SBS改性沥青显微结构图像采集的量化参数并提出了合适的改性沥青显微形态结构表征参数，形成了SBS改性沥青显微结构表征的试验新技术。详见附件1康爱红博士学位论文。 通过改性沥青显微形态结构参数与改性沥青性能关系的分析，分析了SBS改性沥青显微结构及其性能的主要影响因素，SBS改性沥青显微形态结构对其性能的影响规律，并利用经典的非牛顿流体浓悬浮液结构与粘度的Kriege-Doughertv方程式及二元线性关系模型对试验数据进行了拟合，构建了SBS改性沥青宏观性能和显微结构参数之间的量化模型。最后，结合SBS改性沥青微观形态参数的分析，给出了典型两相体系相变特征点作为剪切过程性能控制的重要参数。详见研究报告及附件3刘轩宇硕士学位论文。 课题研究成果对准确描述改性沥青的微观结构及其质量控制具有重要的理论意义和使用价值。 最终成果：博士学位论文1篇、硕士学位论文2篇、期刊论文8篇（EI收录6篇）、会议论文1篇（EI收录1篇）、参加国内外学术会议4次、申请发明专利2项。 2100433B

基于显微形态结构的分析方法是研究改性沥青性能、机理的有效手段，对于改性沥青流变学的研究有着重要意义，近年来该方法得到了长足的发展，但由于其使用中尚存在根本性缺陷，目前尚未形成完善的运用体系和评价标准。本项目拟通过对改性沥青显微形态的实验观测，针对显微形态结构表征中观测样本制备和温度影响等关键问题展开研究，建立标准的样本制备方法和实时温度下改性沥青显微形态结构的获取途径并分析实时温度下改性沥青显微形态结构与时间的关系、随温度变化的规律；然后运用图像处理分析系统对显微形态结构图像进行量化表征，通过宏观性能试验测试改性沥青宏观性能，分析显微形态结构对性能的影响；运用浓悬浮液流变学理论建立考虑温度因素的改性沥青显微形态结构参数与性能的本构关系，并建议与性能指标相适应的显微形态结构参数取值范围，达到通过改性沥青的显微形态结构评价改性沥青性能的目标，对改性沥青的生产和运用具有重要的理论和指导意义。