Abstrato

Modificação da superfície de sílica ativa com grupos de amina para reduzir a aglomeração e melhorar a resistência do asfalto à oxidação

Nader Abutalib, Sidharth Reddy Karnati, Daniel Oldham, Lifeng Zhang e Elham Fini

Este artigo apresenta um estudo reológico do projeto e desenvolvimento de esquemas de modificação de superfície para partículas de sílica ativa para melhorar sua dispersão no asfalto e aumentar a resistência ao envelhecimento do asfalto. O projeto da superfície das nanopartículas envolve um equilíbrio ótimo do uso de grupos funcionais de superfície inertes e ativos para atingir a aglomeração mínima das nanopartículas e aumentar a redução do envelhecimento oxidativo do ligante asfáltico modificado com sílica ativa. Partículas de sílica ativas com diferentes grupos funcionais, incluindo grupos de amina e fosfonato, foram produzidas. Estudos de aglomeração usando SEM e análise de potencial zeta indicam que uma alteração do ligante asfáltico com partículas de sílica ativa modificadas com amina pode reduzir a aglomeração das partículas de sílica ativa. As características de desempenho das partículas de sílica ativa funcionalizadas e partículas de sílica ativa não funcionalizadas são comparadas com as da base de asfalto. As seguintes hipóteses de pesquisa foram investigadas: a sílica ativa aumentou a resistência ao envelhecimento do asfalto; e grupos de amina reagirão com uma alta porcentagem de partículas de sílica ativa aglomeradas no asfalto para reduzir a aglomeração e aumentar a resistência ao envelhecimento. Um viscosímetro rotacional foi usado para estudar o efeito do ligante modificado por sílica ativa funcionalizado nas propriedades de alta temperatura do ligante asfáltico. Uma análise de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier foi usada para determinar os compostos químicos da matriz do ligante modificado por sílica ativa do grupo amina. A microscopia eletrônica de varredura foi usada para observar a morfologia da superfície e analisar as características da microestrutura dos materiais. Usando esses esquemas de modificação de superfície, partículas fluorescentes de sílica ativa podem ser mais facilmente conjugadas com moléculas de asfalto e usadas como marcadores altamente fluorescentes, sensíveis e reproduzíveis em aplicações de asfalto.