Preparation of oxidized graphene nanoplatelet⁃modified epoxy resin and its effects on rheological properties of asphalt binder

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.07.014

Abstract

Abstract:

This study developed triethylenetetramine⁃functionalized graphene oxide microchips （TETA⁃GOs） through covalent grafting and employed them as curing agents for epoxy⁃modified asphalt binders. The investigation focused on the influence of TETA⁃GOs on the rheological properties of the modified asphalt system. Characterization revealed that TETA⁃GOs effectively cured the epoxy resin， resulting in the formation of larger resin particle domains within the asphalt matrix. The incorporation of GOs into the epoxy crosslinking network significantly enhanced the binder's deformation resistance， elevated its high⁃temperature performance grade， and improved rutting resistance. While these modifications led to a marginal reduction in elastic recovery and an increased viscous component， the overall rheological improvements demonstrate the potential of TETA⁃GOs/epoxy resin composites for high⁃strength pavement applications. These findings provide a promising approach for developing advanced asphalt binders with superior mechanical performance.

Key words: oxidized graphene nanoplatelets, epoxy resin, modified asphalt, rheological property

CLC Number:

TQ323.5

LIU Shuang, HAN Meizhao. Preparation of oxidized graphene nanoplatelet⁃modified epoxy resin and its effects on rheological properties of asphalt binder[J]. China Plastics, 2025, 39(7): 87-92.

Figures/Tables 11

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温度/℃	基质沥青	环氧树脂/10 % TETA改性沥青	环氧树脂/10 % TETA⁃GOs改性沥青
温度/℃	RF/kPa	RF/kPa	RF/kPa
64	1.57	5.48	8.31
70	0.75	2.66	3.9
76	0.38	1.36	1.94
82	0.20	0.74	1.03
短期老化后
64	2.23	10.93	13.89
70	1.09	5.31	6.79
76	0.54	2.77	4.19
82	0.31	1.52	2.68
PG	64	76	82

温度/℃	基质沥青	环氧树脂/10 % TETA改性沥青	环氧树脂/10 % TETA⁃GOs改性沥青
温度/℃	RF/kPa	RF/kPa	RF/kPa
64	1.57	5.48	8.31
70	0.75	2.66	3.9
76	0.38	1.36	1.94
82	0.20	0.74	1.03
短期老化后
64	2.23	10.93	13.89
70	1.09	5.31	6.79
76	0.54	2.77	4.19
82	0.31	1.52	2.68
PG	64	76	82

类型/单位	R_0.1/%	R_3.2/%	J_nr0.1/kPa^-1	J_nr3.2/kPa^-1
基质沥青	2.02	0.24	2.27	2.58
环氧树脂/10 % TETA改性沥青	10.12	2.24	0.92	1.26
环氧树脂/10 % TETA⁃GOs改性沥青	9.68	1.97	0.67	0.86

类型/单位	R_0.1/%	R_3.2/%	J_nr0.1/kPa^-1	J_nr3.2/kPa^-1
基质沥青	2.02	0.24	2.27	2.58
环氧树脂/10 % TETA改性沥青	10.12	2.24	0.92	1.26
环氧树脂/10 % TETA⁃GOs改性沥青	9.68	1.97	0.67	0.86