作为一种性能优良的材料,沥青被广泛用于铺装工业。沥青的化学成分复杂,可以根据溶解性质不同,将沥青分成软沥青质和沥青质两种组分。而软沥青质又可以通过色谱法分成饱和分、芳香分和胶质三种组分。环氧树脂是一种性能优异的反应性聚合物改性剂,环氧树脂改性沥青(环氧沥青)在钢桥面铺装中有广泛的应用。已有研究表明沥青成分不同会影响环氧树脂改性沥青的微观形貌和性能。本论文通过溶剂沉淀法将沥青分为沥青质和软沥青质,然后分别加入环氧树脂中得到相应的复合物,并对复合物的微观形貌和性能进行探究。首先,通过溶剂沉淀法将沥青质从基质沥青中提取出来。再按照不同添加量将沥青质与热拌环氧沥青结合料所用的环氧树脂寡聚体和固化剂混合制备环氧树脂/沥青质复合物。复合物的粘度、动态力学性能、热稳定性和力学性能通过布氏粘度计、动态力学分析(DMA)、热失重分析(TGA)和万能测试机进行测试。扫描电子显微镜(SEM)观察结果表明纯沥青质粉末中沥青质颗粒尺寸为100微米左右,而激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)观察结果表明环氧树脂/沥青质复合物中的沥青质颗粒尺寸(几微米)远纯沥青质中沥青粉末颗粒的尺寸,而且沥青质在环氧树脂中有明显的聚集,沥青质含量越高,聚集体体积越大。进一步利用LSCM观察环氧树脂/沥青质复合物在固化过程中的形貌变化,发现沥青质颗粒起初分散在环氧树脂中,随着固化反应进行,沥青质颗粒逐渐聚集。LSCM结果还表明环氧树脂/沥青质复合物中沥青质经历了先分散,再聚集的过程。沥青质的添加略微增加了环氧树脂的粘度,对环氧树脂热稳定性的影响则可以忽略不计。拉伸测试表明沥青质的添加导致了环氧树脂力学性能的急剧下降。动态力学分析(DMA)表明沥青质的添加对环氧树脂的阻尼性能的影响较小。沥青质的添加增加了环氧树脂在橡胶态时的储能模量。环氧树脂/沥青质复合物的玻璃化转变温度随着沥青质含量的增加而升高。沥青质含量为5 wt%的复合物的玻璃化转变温度高于纯环氧树脂。Cole-Cole图表明沥青质的添加降低了环氧树脂的均一性。然后,将软沥青质与环氧树脂寡聚体和固化剂混合,制备不同软沥青质含量的环氧软沥青质,并以同样的方式制备环氧沥青。环氧软沥青质的粘度、微观结构、动态力学性能、热稳定性和力学性能进行了测试和表征并与环氧沥青进行对比。LSCM表明含40 wt%软沥青质的环氧软沥青质和含40 wt%基质沥青的环氧沥青有着相似的微观形貌。含50 wt%软沥青质的环氧软沥青质中软沥青相的粒径则明显小于含50 wt%基质沥青的环氧沥青。当环氧软沥青质中软沥青质含量达到60 wt%时,体系中发生了完全的相反转,而含60 wt%基质沥青的环氧沥青则表现出复杂的微观形貌。环氧软沥青质体系和环氧沥青体系的粘度分别随着软沥青质和基质沥青含量的升高而降低。环氧软沥青质体系的粘度小于环氧沥青体系。热失重分析表明,同含量时,环氧沥青热稳定性优于环氧软沥青质。软沥青质含量的增加也会提高环氧软沥青质的热稳定性。基质沥青与软沥青质含量相同时,环氧软沥青质的玻璃化转变温度略高于环氧沥青。含60 wt%软沥青质的环氧软沥青质有最好的阻尼性能。含40 wt%软沥青质的环氧软沥青质有最好的力学性能,而相反转导致含60 wt%软沥青质的环氧软沥青质力学性能最差。