【摘要】 TG仪器连接到Bruker Tensor 37 FTIR仪器。每15秒获取一次FTIR光谱，因此可以获得对析出气体的完整分析。

关于使用天然油基材料作为再生剂来恢复老化粘合剂的性能，有几份报告，更具体地说，关于它们增强粘合剂低温性能和降低硬度的能力。再生剂通常由低分子量成分制成，这些成分容易挥发，从而使再生的粘合剂热不稳定。因此，研究再生粘合剂的热稳定性至关重要。在Mohamed Elkashef等人[1]的研究中，评估了用大豆衍生材料再生的RAP粘合剂的热稳定性。使用热重分析（TG）验证了再生剂和粘合剂的热稳定性。再生剂在高达302°C的温度下表现出良好的热稳定性。含有再生剂的RAP粘合剂显示出与未再生的RAP粘合剂相似的热稳定性。

 

图1 再生剂在390℃下的红外光谱[1]

 

为了深入了解粘合剂和再生剂的化学成分，使用FTIR分析了TG运行产生的气体。TG仪器连接到Bruker Tensor 37 FTIR仪器。每15秒获取一次FTIR光谱，因此可以获得对析出气体的完整分析。FTIR有助于识别样品中的不同官能团。可以研究再生剂的FTIR光谱，并可以对未再生和再生粘合剂的化学组成进行比较。可以从TG分析中收集析出气体的FTIR光谱。在390℃的温度下对大豆衍生的再生剂进行TG分析期间产生的气体的FTIR光谱如图1所示。该温度对应于先前根据TG结果确定的再生剂的最大质量损失。大豆衍生的再生剂的FTIR光谱在1736cm-1处显示出明显的峰，其对应于再生剂结构中存在的酯部分中的C=O拉伸。酯部分的特征还在于1015和1153 cm-1处的峰，其对应于C–O拉伸。

 

图2所研究的粘合剂在500℃下的FTIR光谱[1]

 

FTIR光谱也可以作为再生剂质量损失率的指示。这是通过比较再生粘合剂中再生剂的特征峰，酯峰的相对强度来完成的。为了说明这一点，三种粘合剂在500℃温度下的FTIR光谱如图所示2。根据TG结果，在该温度下，再生剂的质量损失率显著低于390℃时。在图2的光谱中，再生剂在1736、1015和1153 cm-1处的特征峰几乎无法辨别。这是因为在这个温度下，只有少量的再生因子仍在进化。因此，粘合剂中再生剂峰值的相对强度可以提供关于再生剂在给定温度下热分解速率的线索。再生剂的FTIR光谱揭示了特征峰。这些峰的强度用作再生RAP粘合剂内再生剂的质量损失率的指示。

 

[1] Elkashef, M., Williams, R.C. & Cochran, E. Thermal stability and evolved gas analysis of rejuvenated reclaimed asphalt pavement (RAP) bitumen using thermogravimetric analysis–Fourier transform infrared (TG–FTIR). J Therm Anal Calorim 131, 865–871 (2018). https://doi.org/10.1007/s10973-017-6674-9

 

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