Ulepszenia opracowanego kompozytowego środka przeciwstarzeniowego na bazie grafitu Część 1

Proszę o kontaktoscar.xiao@wecistanche.compo więcej informacji

Abstrakcyjny:W celu ograniczenia procesu starzenia termiczno-oksydacyjnego asfaltu i uwalniania ilości szkodliwych substancji lotnych podczas budowy nawierzchni asfaltowej opracowano nowy kompozytowy środek przeciwstarzeniowy. Ponieważ substancje lotne były uwalniane głównie z nasyconych i aromatycznych związków aromatycznych podczas termicznego utleniania asfaltu, jako środek stabilizujący do ładowania nanocząstek wodorotlenku magnezu (MH) i węglanu wapnia (CaCO3) w celu przygotowania środka przeciwstarzeniowego wybrano grafit ekspandowany (EG) środki odpowiednio nasyconych i aromatycznych. Stabilność termiczną i lotne składniki uwolnione z nasyconych i aromatycznych związków przed i po starzeniu termiczno-oksydacyjnym scharakteryzowano za pomocą testu izotermicznej termograwimetrii/różnicowej kalorymetrii skaningowej-spektrometru w podczerwieni z transformacją Fouriera (test TG/DSC-FTIR).cistanche w Wielkiej BrytaniiWyniki badań wskazują, że środki przeciwstarzeniowe EG/MH i EG/CaCO skutecznie hamują ulatnianie się lekkich składników w asfalcie oraz poprawiają stabilność termiczną nasyconych i aromatycznych składników. Następnie proporcje EG, MH i CaCO; dodane w opracowanym złożonym środku przeciwstarzeniowym EG/MH/CaCO3 stanowią wagowo 2:1:3. EG/MH/CaCO działa synergicznie na hamowanie starzenia termiczno-oksydacyjnego asfaltu i zmniejsza ilość uwalnianych szkodliwych substancji lotnych podczas starzenia termiczno-oksydacyjnego po EG/MH/CaCO; dodaje się do asfaltu w proponowanej zawartości 10% wag. procent . odgrywa synergiczną rolę z nanocząsteczkami MH i CaCO, które zapobiegają reakcjom łańcuchowym, hamując starzenie termo-oksydacyjne asfaltu.

Słowa kluczowe:asfalt; starzenie termooksydacyjne; złożony środek przeciwstarzeniowy; składniki lotne; efekt synergiczny

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej

1. Wstęp

Asfalt to mieszanina związków węglowodorowych i niewęglowodorowych o bardzo złożonych składnikach. Asfalt jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów wiążących w inżynierii nawierzchni w Chinach. Jest jednak podatny na starzenie się podczas budowy i eksploatacji nawierzchni asfaltowej. Pod wpływem ciepła, światła słonecznego, tlenu i wilgoci asfalt staje się twardszy, co prowadzi do szeregu problemów z nawierzchnią, takich jak pęknięcia, tłuczenia, wyboje itp. [1]. Ponadto; uwalniane lotne związki organiczne są szkodliwe dla środowiska naturalnego i zdrowia pracowników budowlanych, gdy reakcja termiczno-oksydacyjna asfaltu zachodzi w wysokich temperaturach [2]. Starzenie termiczno-oksydacyjne występuje w procesach budowy i obsługi nawierzchni asfaltowych, w tym w fazie mieszania, układania nawierzchni, walcowania i obsługi [3,4]. W związku z tym opracowano kilka skutecznych środków przeciwstarzeniowych, aby przedłużyć żywotność nawierzchni asfaltowych. Podjęto również pewne wysiłki w celu poprawy odporności asfaltu na starzenie poprzez dodanie różnych modyfikatorów. Rozwój środków przeciwstarzeniowych jest ogólnie rozpatrywany z punktu widzenia przeciwutleniaczy, stabilizatorów światła i termostabilizatorów [5,6]. Sadza, montmorylonit, przeciwutleniacz, pochłaniacz promieniowania ultrafioletowego (UVA) itp. są zwykle stosowane jako dodatki hamujące termiczne i fotooksydacyjne starzenie asfaltu [6]. Zastosowano wielowymiarowy nanomateriał złożony z warstwowych nieorganicznych krzemianów, aby synergicznie poprawić odporność na starzenie termiczne i fotooksydacyjne [7,8]. Zare-Shahabadi i in. [9] stwierdzili, że dodanie nanogliny zwiększyło lepkość asfaltu i poprawiło właściwości przeciwstarzeniowe, zapobiegające powstawaniu kolein i przeciwzmęczeniowe asfaltu. Ostatnio więcej uwagi poświęcono EG, ponieważ jest to nowy rodzaj mezoporowatego materiału węglowego, który ma wyższe właściwości przenoszenia ciepła i adsorpcji [10]. W porównaniu z innymi adsorbentami, EG wykazuje większą zdolność do adsorpcji i wiązania olejów ze względu na swoją porowatą strukturę, a także doskonałą wydajność wymiany ciepła i masy [11-13].cistanche wirkungW rezultacie EG może być lepiej zdyspergowany w aromatach, nasyconych i asfalcie. Ponadto EG łatwo adsorbuje olej i małe cząsteczki organiczne, co nadaje się do stosowania jako nośnik środków przeciwstarzeniowych nasyconych i aromatycznych [11]. Ponadto wiadomo, że co najmniej jeden wymiar nanomateriału znajduje się w nanoskali 1-100 nm. Stosunek liczby atomów do całkowitej liczby atomów na powierzchni cząstek nanokrystalicznych gwałtownie wzrasta wraz ze spadkiem wielkości cząstek, co dodatkowo powoduje zmiany właściwości materiału[14]. W ostatnich latach jako modyfikatory asfaltu stosuje się więcej nieorganicznych nanomateriałów [14,15]. Nanocząstki MH i CaCO były często stosowane do poprawy stabilności termicznej materiałów polimerowych [16-18].

Cistanche może przeciwdziałać starzeniu

Nanocząstka MH, jako rodzaj wysokowydajnego środka zmniejszającego palność, ma dużą stabilność termiczną i właściwości tłumienia dymu [19,20]. Nanocząstki MH wykazują efekt objętościowy i efekt wielkości kwantowej po nanokrystalizacji, co poprawia kompatybilność między MH a asfaltem. MH ma również pewien efekt adsorpcji [21-23]. Dodatkowo MH jest alkaliczny, co może nie tylko odgrywać rolę w napełnianiu, adsorpcji i poprawie stabilności termicznej, ale także neutralizować niektóre grupy kwasowe lub produkty gazowe, takie jak -COOH, SO2 itp. [24]. Wu i in.[25] dodał MH do kompozytów wzmacnianych naturalnymi włóknami i stwierdził, że MH znacznie poprawiło kompatybilność między włóknami a matrycą polimerową, poprawiając odporność na uszkodzenia spowodowane wilgocią i właściwości mechaniczne kompozytów oraz opóźniając proces starzenia. Zhu i in. [26] wykorzystali MH do zmodyfikowania mikroporowatej nanorurki polimerowej w celu poprawy jej stabilności termicznej i stwierdzili, że zmodyfikowane mikroporowate nanorurki polimerowe mają duże potencjalne zastosowanie jako obiecujący materiał powłokowy do izolacji termicznej w celu oszczędzania energii cieplnej.

Nano CaCO: ma wyższą stabilność termiczną i przestrzenną strukturę stereoskopową, dzięki czemu ma lepszą dyspersję w materiałach polimerowych [24,26-28]. Zgodnie z wcześniejszymi doniesieniami, dodatek CaCO, nanocząstek mógłby skutecznie poprawić stabilność termiczną i właściwości mechaniczne polimeru [29].bioflawonoidy cytrusowePonadto powierzchnia aktywnego nano CaCO3 była oleofilowa i hydrofobowa oraz miała dobrą kompatybilność ze składnikami olejowymi, co mogło skutecznie poprawiać lub korygować właściwości reologiczne asfaltu [24]. Nazyrejczyk al.[14] odkryli, że działanie przeciwstarzeniowe asfaltu zostało ulepszone przez dodanie nanocząstek CaCO3, a zawartość CaCO wpłynęła na właściwości zmęczeniowe zmodyfikowanego asfaltu. Xing i in. [30] udowodnili, że CaCO; Nanocząsteczki poprawiły stabilność asfaltu w wysokich temperaturach i właściwości zapobiegające powstawaniu kolein dzięki różnym mechanizmom wzmacniania. Zhai i in. [18] wskazał, że asfalt modyfikowany 5% wag. procent nano CaCO3 i 4% wag. Procentowy modyfikator SBR miał lepsze właściwości zapobiegające powstawaniu kolein i pełzanie w wysokiej temperaturze w porównaniu z asfaltem modyfikowanym SBS. Obecnie większość opracowanych środków przeciwstarzeniowych asfaltu jest ukierunkowana na starzenie się w świetle ultrafioletowym lub długotrwałe starzenie w środowisku naturalnym, ale pomija się niekorzystny wpływ krótkotrwałego starzenia termiczno-oksydacyjnego na trwałość nawierzchni asfaltowej i zdrowie pracowników na budowie etap. Ponadto, chociaż istnieją pewne rodzaje środków przeciwstarzeniowych, które zmniejszają starzenie termiczno-oksydacyjne asfaltu, niewiele środków przeciwstarzeniowych opracowano w oparciu o ulatnianie się nasyconych i aromatycznych związków aromatycznych podczas budowy nawierzchni asfaltowej. Wreszcie kompozycje środków przeciwstarzeniowych opracowane w celu zmniejszenia starzenia termiczno-oksydacyjnego asfaltu są pojedyncze i nieskładane zgodnie z właściwościami termicznymi i zawartością nasyconych i aromatycznych związków aromatycznych na poziomie składnika.

Bazując na naszych wcześniejszych badaniach [31], szkodliwe substancje lotne asfaltu były wytwarzane głównie z aromatów i nasyconych substancji w wyniku reakcji starzenia termiczno-oksydacyjnego podczas budowy nawierzchni asfaltowej, co miało niekorzystny wpływ na środowisko ekologiczne i zdrowie pracowników. Dlatego celem tego badania jest najpierw wybór odpowiednich środków przeciwstarzeniowych dla aromatów i nasyconych substancji odpowiednio na podstawie ich właściwości termicznych i uwolnionych składników lotnych, a następnie wybrane środki przeciwstarzeniowe są skomponowane zgodnie z zawartością aromatów i nasycić asfaltem. W związku z tym opracowano nowy kompozytowy środek przeciwstarzeniowy do materiału asfaltowego, aby poprawić stabilność termiczną i zmniejszyć starzenie termiczno-oksydacyjne asfaltu, zmniejszając ilość uwalnianych substancji lotnych podczas budowy nawierzchni asfaltowej. W tym badaniu nanocząstki MH i CaCO3 zostały najpierw wybrane jako środki przeciwstarzeniowe odpowiednio nasyconych i aromatycznych, poprawiające ich stabilność termiczną i zmniejszające uwalnianą ilość substancji lotnych. Następnie wybrano EG jako nośnik nanocząstek MH i CaCO:, a także zaadsorbowanych i utrwalonych lekkich produktów gazowych uwalnianych z nasyconych i aromatycznych związków aromatycznych w asfalcie. Następnie EG/MH i EG/CaCO3 zostały dodane odpowiednio do nasyconych i aromatycznych związków jako ich środków przeciwstarzeniowych. Proces starzenia termiczno-oksydacyjnego nasyconych i aromatycznych związków aromatycznych stymulowano testem izotermicznym TG/DSC-FTIR. Wpływ EG/MH i EG/CaCO3 na stabilność termiczną i uwalniane lotne związki nasyconych i aromatycznych związków omówiono na podstawie wyników testu TG/DSC-FTIR.

Ponadto, złożony środek przeciwstarzeniowy EG/MH/CaCO3 został opracowany w oparciu o hamujące działanie EG/MH i EG/CaCO3 na starzenie termiczno-oksydacyjne nasyconych i aromatycznych związków aromatycznych. Do czystego asfaltu dodano EG/MH/CaCO3 i zastosowano test izotermiczny TG/DSC-FTIR do stymulowania krótkotrwałego starzenia termiczno-oksydacyjnego asfaltu. Na koniec scharakteryzowano wpływy opracowanego kompozytowego środka przeciwstarzeniowego EG/MH/CaCO3 na stabilność termiczną, emisję lotną, morfologię i zawartość pierwiastków w asfalcie za pomocą izotermicznego TG/DSC-FTIR oraz (Environment Scanning Electric Microscope-Energy). Test spektroskopii rozproszonej) Testy ESEM-EDS. W ramach tego badania opracowano skuteczny kompozytowy środek przeciwstarzeniowy do materiałów asfaltowych w celu zmniejszenia termicznego utleniania starzenia asfaltu na poziomie komponentów, poprawiając trwałość nawierzchni asfaltowej.

2. Materiały i metody

2.1. Raz0 materiały

W tym badaniu asfalt bazowy użytkownika o stopniu penetracji 60/80 został zakupiony z firmy California Texas Oil Company, USA. Frakcje SARA oddzielono od lepiszcza asfaltowego zgodnie z ASTMD4124-09. Zawartość nasyconych, aromatycznych, żywic i asfaltenów wynosiła odpowiednio 18,4 procent, 40,7 procent, 30,9 procent i 10 procent wagowych.

został wybrany jako adsorbent do ładowania MH i CaCO3 do przygotowania złożonego środka przeciwstarzeniowego odpowiednio nasyconych i aromatycznych. MH i CaCO: zostały zmodyfikowane powierzchniowo za pomocą silanowego środka sprzęgającego. Szybkość ekspansji EG to 210 ml/g. Rozmiary ziaren MH i CaCO wynoszą odpowiednio 30-50 nm i 40-80 nm. Czystość MH i CaCO; to obydwa ponad 98 proc. Podstawowe właściwości asfaltu czystego i asfaltu kompozytowego modyfikowanego środkami przeciwstarzeniowymi podsumowano w tabeli 1.

2.2. Przygotowanie próbki

2.2.1. Określanie dawkowania środków przeciwstarzeniowych

Wiadomo, że EG i nano MH miały dobry efekt synergiczny, gdy ich stosunek zawartości wynosił 5:6 wagowo [32]. Gdy stosunek zawartości EG i nano CaCO wynosił wagowo 5:12, ubytek masy asfaltu podczas nagrzewania był najmniejszy [33]. Tak więc, mieszany stosunek EG do MH został określony jako 5:6 do dodania do nasyconych, a mieszany stosunek EG do CaCO wynosił 5:12 do dodania do aromatów. Zgodnie z zawartością nasyconych i aromatycznych związków aromatycznych w asfalcie, mieszany stosunek EG, MH i CaCO w przygotowanym złożonym środku przeciwstarzeniowym wynosił 2:1:3. W rezultacie dodane dawki nasyconych EG/MHin, EG/CaCO3 w aromatach i EG/MH/CaCO; w asfalcie 10% wag. procent według poprzedniego badania [23]. Jako dodatek proszkowy uwzględniono wpływ kompozytowych środków przeciwstarzeniowych na podstawowe właściwości asfaltu. Podstawowe właściwości asfaltu zawierającego 10% wag. procent złożonego środka przeciwstarzeniowego zbadano, jak podano w Tabeli 1, wskazując, że wskaźniki wydajności asfaltu modyfikowanego złożonym środkiem przeciwstarzeniowym spełniają wymagania normy technicznej.

2.2.2. Przygotowanie próbek zawierających złożone środki przeciwstarzeniowe

Najpierw 50 mg EG suszono w piecu próżniowym w 60 stopniach przez 5 godzin. Wysuszony EG ogrzewano w piecu w temperaturze 800 stopni i ekspandowano przez 60 s w celu uzyskania ekspandowanego EG o objętości ekspansji 210 ml/g. Po drugie, nanocząstki MH i CaCO3 domieszkowano do EG za pomocą syntezy hydrotermalnej. Dziesięć mg ekspandowanego EG zmieszano odpowiednio z 12 mg MH i 24 mg CaCO3 w wodzie dejonizowanej.korzyści cynomoriumNastępnie dwa zmieszane roztwory przeniesiono do dwóch autoklawów wyłożonych teflonem. Autoklawy utrzymywano w 120 stopniach przez 3 godziny, a następnie naturalnie schładzano do temperatury pokojowej. Przygotowane próbki płukano trzykrotnie metodą wirowania wodą dejonizowaną i etanolem absolutnym, a także suszono w piecu w temperaturze 60 stopni do uzyskania EG/MH i EG/CaCO3 [34,35]. 30 mg ekspandowanego EG zmieszano z 15 mg MH i 45 mg CaCO w wodzie dejonizowanej. Następnie przygotowano EG/MH/CaCO3 powtarzając powyższe etapy.

Po trzecie, nasycone, aromatyczne, asfalt, EG/MH, EG/CaCO3 i EG/MH/CaCO3 umieszczono w suszarce przy stopniu próżni 93±1 kPa w 105 stopniach na 1 godzinę. Następnie stopniowo dodawano EG/MH, EG/CaCO3 i EG/MH/CaCO3 w nasyconych aromatach i asfalcie o zawartości 10% wag. procentach, a także mieszano przy użyciu maszyny do dyspersji ścinającej (typ FM300, FLUKO Equipment Co., Ltd, Szanghaj, Chiny) przy 1000 obr./min przez 5 min, a następnie z wyższą prędkością mieszania 4000 obr./min przez 20 min. Na koniec zastosowano ręczne mieszanie, aby zapobiec segregacji i usunąć pęcherzyki powietrza do momentu schłodzenia przygotowanych próbek do temperatury pokojowej.

2.3.Metody

2.3.1. Test izotermiczny TG/DSC-FTIR

W oparciu o nasze poprzednie badania [31] do oceny działania antyoksydantów wykorzystano system testowy TG/DSC (STA 409, Netzsch, Niemcy) sprzężony ze spektrometrem FTIR (Nicolet IS10, Thermo Scientific, Grand Island, NY, USA). - środki starzeniowe na starzenie termiczno-oksydacyjne odpowiednio nasyconych, aromatycznych i asfaltu. Około 10 mg próbki umieszczono w tyglach z tlenku glinu systemu testowego TG/DSC. Temperaturę ogrzewania podniesiono do 163 stopni od temperatury pokojowej z szybkością ogrzewania 40 stopni/min i utrzymywano na poziomie 163 stopni przez 4 godziny w oparciu o chińskie standardowe metody badań asfaltów i mieszanek bitumicznych dla inżynierii drogowej [36]. Następnie wprowadzono 21 procent tlenu i 79 procent azotu przy szybkości przepływu 60 ml/min. W związku z tym przeprowadzono testy starzenia termiczno-oksydacyjnego próbek nasyconych, aromatycznych i asfaltowych w celu omówienia zmian w utracie masy, entalpii ciepła i lotnych składnikach podczas izotermicznego ogrzewania odpowiednio przed i po dodaniu środków przeciwstarzeniowych. Do obliczenia powierzchni pików endotermicznych lub egzotermicznych na krzywej DSC zastosowano metodę liniowej linii bazowej. W celu uzyskania entalpii obliczono obszar między linią bazową a endotermicznym lub egzotermicznym pikiem na krzywej DSC.

W tym samym czasie uwolnione substancje lotne były importowane do połączonego analizatora FTIR ((Nicolet IS10, Thermo Scientific, GrandIsland, NY, USA) przez gaz oczyszczający przy szybkości przepływu 120 ml/min. Wyniki testu FTIR były rejestrowane w sposób ciągły w celu identyfikacji uwolnionych składników lotnych. Przed formalnym testem izotermicznym TG/DSC-FTIR każdej próbki przeprowadzono kalibrację temperatury i wagi oraz trzykrotnie przeprowadzono wstępne eksperymenty do badania powtarzalności w tych samych warunkach eksperymentalnych. Gdy wyniki wykazały, że krzywe TG i DSC doskonale się nakładały, a błędy były akceptowalne, przeprowadzono eksperyment formalny dla każdej próbki, dlatego przygotowano cztery próbki w celu scharakteryzowania wpływu środka przeciwstarzeniowego na właściwości starzenia termiczno-oksydacyjnego nasyconych, aromatycznych, i asfalt, odpowiednio.

2.3.2.Test ESEM-EDS

Zmiany mikromorfologii i zawartości głównych pierwiastków w próbkach asfaltu przed i po powyższym symulowanym starzeniu izotermo-oksydacyjnym scharakteryzowano za pomocą ESEM (typ Quanta 200, FEI, Grand Island, NY, USA) wyposażonego w EDS. Najpierw przygotowano asfalt o wielkości próbki 1 cm×1 cm×1 cm i umieszczono go na czystym stole do próbek za pomocą kleju przewodzącego. Następnie złoty proszek natryśnięto na próbkę asfaltu i komorę obserwacyjną poddawano próżni, aż ciśnienie osiągnęło -30,06×10-3 Pa.pustynny hiacyntMorfologie próbek były natychmiast obserwowane za pomocą ESEM, a składy chemiczne wykrywano za pomocą EDS. Zawartości pierwiastków chemicznych były wartościami średnimi z trzech losowych punktów testowych na każdej próbce.

3. Wyniki i dyskusja

3.1. Wpływ stabilności termicznej środków przeciwstarzeniowych na nasycone kwasy i aromaty

W celu omówienia wpływu przygotowanych środków przeciwstarzeniowych EG/MH i EG/CaCO3 na stabilność termiczną nasyconych i aromatycznych związków przeprowadzono testy izotermiczne TG/DSC-FTIR symulujące starzenie termiczno-oksydacyjne w temperaturze 163 st. C przez 4 h .

3.1.1. Wpływ stabilności termicznej EG/MH na nasycenia

Krzywe TG i DSC saturacji i saturacji/EG/MH podczas starzenia izotermooksydacyjnego przedstawiono na rysunku 1.

Z krzywych TG na Figurze 1 stwierdzono, że masa nasyconych substancji zmniejsza się wraz z wydłużaniem czasu starzenia termiczno-oksydacyjnego przed i po dodaniu EG/MH. Zmniejszająca się szybkość saturacji/EG/MH jest znacznie mniejsza niż nasyconych. Wskazuje to, że reakcja rozkładu i ulatnianie się lekkich składników w nasyconych jest zmniejszone po dodaniu EG/MH podczas starzenia termiczno-oksydacyjnego nasyconych. Dzieje się tak, ponieważ EG/MH odgrywa rolę wypełniającą i stabilizującą w nasyconych, a porowaty EG ma silne działanie adsorpcyjne, dzięki czemu niektóre cząsteczki krótkołańcuchowych węglowodorów są adsorbowane przez EG [12].

Ponieważ temperatura ogrzewania jest stała, zmiana przepływu ciepła wynika głównie z różnicy temperatur między nasyconymi substancjami a próbkami materiału odniesienia. Krzywe DSC saturacji i saturacji/EG/MH zmieniają się w sposób ciągły przy 163 stopniach przez 4 godziny, a zmiana amplitudy saturacji jest większa niż amplitudy saturacji/EG/MH. Sugeruje to, że różne składniki nasycone uczestniczą w reakcjach chemicznych na różnych etapach ogrzewania podczas izotermicznego starzenia oksydacyjnego nasyconych. Ponadto zachodzą stosunkowo intensywne i złożone reakcje endotermiczne i egzotermiczne. Dzieje się tak, ponieważ nasycone substancje są lekkimi składnikami asfaltu, a główne łańcuchy molekularne i łańcuchy boczne łatwo ulegają pękaniu w wysokich temperaturach, aby uwolnić lub zaadsorbować ciepło podczas izotermicznego starzenia oksydacyjnego nasyconych substancji.

Dodatkowo, wartości przepływu ciepła nasyconych i nasyconych/EG/MH wykazują ogólnie rosnącą tendencję, ale wartości przepływu ciepła nasyconych są wyższe niż te dla nasyconych/EG/MH. Wskazuje to, że nasycone kwasy ulegają w całości reakcji endotermicznej podczas izotermicznego starzenia oksydacyjnego w temperaturze 163 stopni przez 4 godziny. Stwierdzono, że krzywe DSC pokazują, że ciepło reakcji jest oczywiście zmniejszone po dodaniu nasyconych kwasów EG/Mein. Powodem jest to, że EG adsorbuje małe cząsteczki węglowodorów oraz izoluje tlen i ciepło, utrudniając dalsze utlenianie termiczne. MH jest ładowany na porowaty EG, aby utrwalić małe cząsteczki, wypełniając i stabilizując nasycenia [11,23]. Efekty synergiczne EG i MH zwiększają stabilność termiczną nasyconych, a reakcje chemiczne są osłabione, co prowadzi do zmniejszenia ciepła reakcji podczas starzenia izotermicznego i oksydacyjnego.

3.1.2. Wpływ stabilności termicznej EG/CaCO3 na aromaty

Testy izotermiczne TG/DSC przeprowadza się na aromatach przed i po dodaniu EG/CaCO3 w 163 stopniach przez 4 godziny. Krzywe TG i DSC aromatyczne i aromatyczne/EG/CaCO, podczas starzenia izotermo-oksydacyjnego pokazano na rysunku 2.

Z krzywych TG na Rysunku 2 można zauważyć, że aromaty bez środka przeciwstarzeniowego EG/CaCO: wykazują nieznaczną tendencję wzrostową masy, podczas gdy masa aromatów po dodaniu EG/CaCO3 w aromatach jest nieznacznie zmniejszona podczas izotermy -starzenie oksydacyjne. Wskazuje to, że reakcja polimeryzacji w aromatach jest czymś więcej niż reakcją rozkładu przed dodaniem nanocząstek EG i CaCO, wytwarzając niektóre produkty wielkocząsteczkowe. Dzieje się tak dlatego, że związki aromatyczne są żywicami przekształconymi w wyniku polimeryzacji oksydacyjnej podczas izotermicznego starzenia utleniającego, a łańcuchy boczne na pierścieniach aromatycznych są łatwe do utlenienia i polimeryzacji z wytworzeniem aromatycznego cykloalkilu [37]. Jednak reakcja polimeryzacji w aromatach jest mniejsza niż reakcja rozkładu po dodaniu EG/CaCO3, co skutkuje zmniejszeniem masy aromatów podczas starzenia izotermo-oksydacyjnego. Wynika to głównie z faktu, że niektóre lekkie składniki są adsorbowane i utrwalane przez EG, aby zapobiec powstawaniu makrocząsteczek poprzez dalszą reakcję polimeryzacji oksydacyjnej z tlenem [38]. Jednak niewielka ilość drobnocząsteczkowych składników jest również ulatniana podczas termicznej reakcji rozkładu związków aromatycznych. Gdy masa wyemitowanych substancji lotnych jest większa niż wytworzonych makrocząsteczek w reakcji polimeryzacji, całkowita masa związków aromatycznych nieznacznie się zmniejsza. Tymczasem hydrofilowe nanocząstki CaCO obciążone krawędzią i wewnętrzną ścianką EG równomiernie rozpraszają się w aromatach, tworząc strukturę sieciującą, poprawiając stabilność termiczną aromatów i powodując wolniejszy spadek ich masy.

Jak pokazano na Rysunku 2, krzywe DSC pokazują, że stosunkowo intensywne i złożone reakcje endotermiczne zachodzą w izotermicznym-oksydacyjnym procesie starzenia aromatów, co sugeruje, że różne składniki aromatów uczestniczą w reakcjach chemicznych na różnych etapach ogrzewania podczas izotermalno-oksydacyjnego starzenia. Po dodaniu EG/CaCO zmieniający się trend przepływu ciepła aromatów jest prawie równoległy do ​​odciętej. Sugeruje to, że stabilność termiczna aromatów ulega poprawie dzięki synergicznemu działaniu EG i CaCO. Wchłanianie EG hamuje reakcję łańcuchową, hamując proces starzenia termiczno-oksydacyjnego aromatów. Efekty powierzchniowe CaCO: nanocząstki dodatkowo stabilizują stan fizyczny aromatów, poprawiając stabilność termiczną aromatów.

Ten artykuł pochodzi z materiałów 2020, 13, 4005; doi:10.3390/ma13184005 www.mdpi.com/journal/materials