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1、图 1是SBS 红 外 光 谱 图 , 可 以 看出2921cm -1 、2846cm -1 为-CH 2 - 的伸缩振动吸取峰, 1601cm -1 、1493cm -1 为苯核的动吸取峰 , 699cm -1 、757cm -1 为单取代苯环的振动吸取峰 , 966cm -1 为C=C的 扭 曲 振 动吸 收 峰 , 911cm -1 为=CH 2 面外摇摆振动吸取峰；15 / 29 下载文档可编辑-1-1从图 2、图 3可以看出各特点峰所对应的基团:2924cm、2853cm-1为- CH 2-的伸缩振动吸取峰 , 2960cm为- CH3 伸缩振动吸-1收峰,1460cm为- CH2
2、-的剪式振动吸取峰 , 1377cm为- CH3 剪式振-1动吸取峰；由图 1 可见，基质沥青红外光谱图中显现了3 处吸取峰，其中-1-1波数 650910cm 区域是苯环取代区，显现的几个吸取峰是由苯环-1上 C-H 面外摇摆振动形成的；而波数1375cm和 1458cm处的吸取峰就由 C-CH3 和 -CH2- 中 C-H 面内伸缩振动形成的；波数2800-13000cn范畴内的吸取峰比较强，是环烷烃和烷烃的C-H 伸缩振动的结果，由 -CH2- 伸缩振动形成的；由全波段的红外光谱（图 3）可知，改性沥青与基质沥青在2800 3000cm-1 左右显现的强吸取峰带基本相同，吸取峰的位置没有
3、发生变化；就改性沥青而言，整个功能团没有发觉新的吸取峰，但吸取峰的强度随 SBD 改性剂含量的增大而略有增强；由 650-11100cm 波区的红外光谱（图 4 、图 5）可知，在指纹区改性沥青与-1基质沥青的吸取峰存在明显差异，即在波数690 710cm1 和 950 980cm-1 处， SBS 改性沥青的红外波区吸取相对较强，并在966.1cm-1-1-1和 698cm处显现了吸取峰，虽然波 数 698cm的确定吸取峰值较-1波 966.1cm处的大，但波数 966.1cm处的吸峰特点更为明显；每种物质分子都有一个由其组成和结构所打算的红外特点吸取峰，它只吸取一些特定波长的红外光；由于掺
4、入的SBS 改性剂与基质沥青并没有发生化学反应，亦即聚苯乙烯和聚丁二烯并没有发生化学变化，所以 SBS 改性沥青的红外光谱只是在基质沥青的红外光谱上简洁叠加了聚苯乙烯与聚丁二烯的红外光谱，而相应的吸取峰-1位置和强度基本保持不变，是基质沥青和SBS 改性剂的红外光谱的简洁合成图；与基质沥青比较， SBS 改性沥青的红外光谱在698cm-1和 966.1cm 处显现了明显的特点吸取峰，分别由SBS改性剂中的聚苯乙烯苯环和聚丁二烯双键等特点官能团形成；本文测试了五种不同产地的沥青的红外光谱，其图谱如上图；为明白析图谱和推导结构的便利，习惯上把红外光谱依据波数范畴分为四大峰区（也有分为五大峰区的）每
5、个峰区对应某些特点振动-1吸取；第一峰区（ 3700-2500cm ）为 X-H的伸缩振动，其次峰区-1（ 2500-1900cm ）为三键和累积双键的伸缩振动，第三峰区（1900-11500cm ）为双键的伸缩振动及 H-O， H-N 的弯曲振动；除氢外的单-1键（ Y-X）伸缩振动及各类弯曲振动位于第四峰区（1500-600cm ）又称指纹区；从图 2-2可以看出，对不同种类沥青试样测试得到的红外光谱-1-1-1进行对比，在沥青红外谱图中普遍存在有10 个较为明显的吸取谱-1带，对应的波数分别为2924cm、2853cm、1600cm、 1461cm 、1377cm-1 、1031cm-1
6、 、868cm-1 、812cm-1 、747cm-1 和 722cm-1 ，其中指纹-1-1区小于 1000cm 的谱带未在上图 2-2标出；壳牌 -70 和双龙 -70除-1了以上 10个吸取谱带外，在波数为 1686cm、1671cm处分别仍出现了一个新的吸取谱带；对沥青红外光谱图中的吸取谱带分别进行解析，结果见表2-2；由表可知，沥青在化学组分的构成上主要为脂肪族化合物、芳香族化合物以及杂原子衍生物；壳牌 -70中显现了明显的 C=O 吸取谱带，双龙 -70沥青中显现了伯酰胺羰基C=O的伸缩振动吸取谱带， 说明沥青在制备过程中即发生了氧化反应；但是由于沥青样品的不同 、 被 氧 化的
7、官 能 团 不 同， 导 致 红 外中 的 峰 值 有 所区 别 ；通过对不同沥青红外光谱的红外峰值进行分析，发觉大部分沥青所含有的官能团结构相像，但是其组成和含量的不导致不同种类的沥青在物理性能上区分很大，其中壳牌-70和双龙 -70易于被氧化，在短期加热的制备过程中就显现了C=O 的官能团，但是对于沥青详细的结构的区分通过简洁的外图谱的峰值很难进行细分；进一步对沥青各个官能团的含量进行比较，但是在测试时由于红外光谱受浓度影响较大，测试只能达到半定量，谱线峰面积的确定含量比较意义不大，需要通过运算相对含量来对官能团的峰面积进行定量的分析；基质沥青的红外光谱图如图 7.1 所示；图 7.1 A
8、S90基质沥青红外光谱图-1由图 7.1 可知，基质沥青在 28003000cm 左右沥青的红外光谱显现很强的吸取峰；饱和烃及其衍生物的C-H 和-CH2- 的伸缩振动小-1-1-1于 3000cm ，3000cm 是饱和烃和不饱和烃相区分的分界线，其中以-1-CH2- 的吸取最强；从图中 2919cm和 2851cm的吸取峰可判定沥青-1中含有饱和烃， 1597cm 的吸取峰一部分是由共轭双键N=N苯环骨架振动 引起的，另一部分是由 C=O的吸取引起的，由此可判定芳香-1-1族化合物的存在； 1456cm 、1374cm 的吸取峰是由 C-H 面内弯曲振-1动峰引起的，它们为沥青中 -CH3
9、 - 烷烃基团弯曲振动吸取峰； 807cm-1（三个相邻氢原子）、723cm （芳烃五个相邻氢原子）的吸取峰是-1由=C-H 面外弯曲振动峰引起的， 807cm 的吸取峰说明沥青中含有三-1取代烯、或者三个相邻氢原子基团，723cm 的吸取峰说明沥青中含有芳烃基团，依据光谱图分析可知，基质沥青主要是由饱和烃、芳香族化合物以及杂原子衍生物等构成；橡胶沥青的红外光谱如图 7.2 所示；图 7.2 AS90橡胶沥青红外光谱图从图 7.2可以看出，橡胶沥青和基质沥青的红外光谱图形上来-1-1-1看，基质沥青比橡胶沥青少了一个946cm 的吸取峰，但是却比橡胶-1沥青多了一个 1096 cm的吸取峰；红
10、外光谱的 1300cm 650cm的低频区称为指纹区；所以这两个峰均是指纹区的吸取峰；-1-11096 cm-1 的吸取峰是一个强度变化的吸取峰，振动类型为伸缩振动型，归属 R-O-R，官能团为脂肪醚；-1-1946 cm的吸取峰在 976-960 cm和 915-905 cm之间， 976-1960 cm的吸取峰属于较强的吸取峰， 915-905 cm同样也属于较强-1的吸取峰，所以 946 cm应当是一个强的吸取峰，振动类型是=C-H面外弯曲振动类型；载玻片红外光谱全反射方法，对于基质沥青和橡胶沥青的图谱-1基本相同，这说明橡胶沥青中，废旧橡胶粉和沥青主要发生的是物理共混反应，由于载玻片全
11、反射法主要是通过照耀物质表面，通过表面的物质吸取一部分光谱，再把光线反射回去，然后绘出红外光谱图，假如主要发生的是化学共混反应的话，那么必定产生了大量的新官能团，反映到图谱上必定显现大量的新吸取峰；然而在徐江萍、鲍燕妮采纳溴化钾涂片法，得到的硅改沥青红外图谱基本上是基质沥青和硅藻土两者红外图谱的叠加图谱，而没有显现新的官能团，所以确定硅改沥青属于物理共混反应；这是由于溴化钾涂片法主要是通过光线透射溴化钾压片来得到其中物质的红外吸取图谱 的，所以这种方法得到的图谱确定是溴化钾压片上全部物质红外吸取的图谱；而载玻片法主要是通过反射载玻片表面物质而得到的图谱，所以它得到的基质沥青的图谱和橡胶沥青的图
12、谱基本是相同 的；所以说明白橡胶沥青中所发生的反应主要以物理共混反应为-1主，同时存在柔弱的化学反应； 946cm和 1096 cm这两个吸取峰或许就是基质沥青和橡胶沥青的不同之处，这就是橡胶沥青发生的化学反应，产生和消逝的官能团；BRA红外光谱对以上四张红外光谱图进行分析，得到分析结果见表3.15-3.18 ；表 3.15-3.18可知：1） BRA原材料颗粒分子主要由不饱和碳链及叛基、胺基以及碳酸盐、硅酸盐和氧化硅构成，BRA 纯沥青分子主要由不饱和碳链及羧基、胺基等组成，泰普克A-70# 基质沥青分子主要由饱和及不饱和碳链构成， 20%BRA改性沥青分子主要由饱碳链、不饱和碳链、羧基和胺
13、基构成；由构成成分可知，BRA 接入基质沥青中后，主要成分为一个混溶叠加的物理过程，官能团并没有发生变化；2） 在 3 种沥青中，对比 -OH 键吸取峰面积， BRA纯沥青是基质-1沥青的 6.4 倍，并且在 BRA纯沥青光谱图中 1430.21cm 处显现新的C-H 基团强吸取峰，峰面积亦为基质沥青中C-H（甲基和亚甲基）吸取峰的 30.3 倍，改性沥青介于之间；而 -OH 键和 C-H 键键能均大于其他键，说明 BRA稳固性高于基质沥青，用 BRA作改性剂能提高基质沥青的稳固性；3） 在 20%BRA改性沥青光谱图中 1045.95cm-1 处，显现 O-Si-O-1-1伸缩振动， 862.62cm 处显现碳酸盐羧基 C-H 伸缩振动，基质沥青中-1没有，而在 BRA纯沥青光谱图中 1021.20cm、865.71cm处也有 O-Si-O 和碳酸盐餓基 C-H 伸缩振动，可确定此官能团由BRA纯沥青中存在与沥青分子结合的微量碳酸盐和二氧化硅带入；从分子层面分析，说明 O-Si-O 、碳酸盐叛基 C-H 与沥青分子交联在一起，使沥青的分子排列结构发生转变，增强了沥青的内聚力；4） BRA原材料颗粒与 BRA纯沥青官能团没有很大差异， BRA原材料颗粒多了矿物质的吸取峰，而BRA纯沥青中没有；煤沥青16 /
