[发明专利]沥青及改性剂相容体系模型建立方法

摘要

本发明一种沥青及其改性剂相容体系模型建立方法，属于改性沥青技术领域，主要解决目前用于分子动力学模拟的改性剂与沥青相容体系模型中沥青分子模型比较简单，都是以一个典型分子代表沥青各组分，与沥青真实结构有较大差距，模型准确性较低的问题。本发明主要通过分子动力学模拟软件构建SBS嵌段共聚物分子结构模型和单个沥青系统晶胞模型，确定的两者的分子模型数量并在软件中组合，得到SBS改性沥青共混体系模型。本发明的共混体系模型中的改进沥青四组分模型由更大的分子组成，使得密度等的模拟值更接近真实沥青的数值，因此，模型在应用于分子动力模拟时具有较好的表征和预测性能，同时，也有助于沥青与SBS改性剂相容机理的研究。

主权项

1.一种沥青及其改性剂相容体系模型建立方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：/n(1)根据《石油沥青四组分测定法(NB/SH/T 0509-2010)》测试基质沥青四组分中的饱和分、芳香分、胶质和沥青质的含量；/n(2)通过分子动力学模拟软件绘制苯酚类、吡咯类、噻吩类、角鲨烷类、藿烷类、菲烷萘类、二辛基环己烷萘、三甲基苯并噻吩类、吡啶藿烷类、三甲基苯烷类、硫代类胡萝卜烷类、喹啉酮藿烷类的分子结构模型，并分别对每个分子的分子结构模型进行几何优化；/n(3)根据沥青四组分含量经换算确定沥青分子结构模型的数量，构建初始密度为0.1g/cm³的单个沥青系统晶胞模型，并对晶胞模型进行几何优化及对密度、粘度和内聚能密度进行模拟，验证单个沥青系统晶胞模型的合理性；/n(4)确定SBS改性剂在基质沥青中的掺量，利用分子动力学模拟软件中的分别绘制SBS改性剂两个单体(苯乙烯和1，3-丁二烯)的重复单元，确定SBS聚合度后，构造SBS嵌段共聚物分子结构模型；/n(5)根据确定的SBS改性剂掺量，经换算在分子动力学模拟软件中添加对应数量的SBS改性剂嵌段共聚物分子结构模型和单个沥青系统晶胞模型，构建初始密度为0.1g/cm³的初始SBS改性沥青共混体系模型；/n(6)在分子动力学模拟软件中对初始SBS改性沥青共混体系模型进行几何优化后，先压缩模型体积，待系统内能量逐步趋于稳定，进一步使体系在温度相对恒定条件下进行收缩，到稳定状态后，得到SBS改性沥青共混体系模型。/n