为实现热固性沥青材料的高效回收及绿色可持续发展,重庆交通大学材料科学与工程学院曹雪娟教授团队在开发生物基聚氨酯改性沥青、动态键基自修复聚合物改性沥青领域积累了长期研究经验。
热固性聚合物改性沥青凭借优异的高温稳定性、耐久性及特种路面适用性,在道路工程中展现出重要应用价值。然而,热固性聚合物经化学交联后形成了不可逆分子网络结构,导致其改性沥青在服役损伤后修复难度大、再生利用率低。为此,团队梳理了动态键基聚合物改性沥青的研究进展,明确了动态键类型与结构可逆性对改性沥青修复行为的影响,并提出在聚氨酯交联网络中引入双硫键、Diels–Alder键或氢键等动态键结构,以动态交联网络替代传统不可逆交联结构,开发出兼具热响应修复与回收性能的多重动态交联聚氨酯改性沥青。相关研究成果相继发表于《Construction and Building Materials》《European Polymer Journal》、《Journal of Cleaner Production》和《Journal of Applied Polymer Science》等期刊,并指导研究生获中国研究生“双碳”创新与创意大赛全国二等奖、全国交通运输学科博士生论坛一等奖以及重庆市研究生科研创新项目。



多重动态交联聚氨酯改性沥青与热固性聚氨酯沥青的热熔对比

改性沥青中的动态可逆作用示意
曹雪娟教授团队在低碳路面建养关键技术、多源固废资源化利用以及功能高分子材料开发应用等领域开展了大量研究工作,形成了从基础理论、材料设计、性能调控到工程示范应用的技术体系。近年来,团队共承担国家级、省部级科研项目20余项,承担企事业单位委托科研项目30余项;获省部级及行业学会奖励20余项,发表SCI,EI等高水平学术论文200余篇,获授权发明专利40余项。相关研究成果在海南、江西、重庆、云南、西藏、广东等地区实现规模化应用,有效支撑了区域交通基础设施的绿色建造与品质提升,并取得了显著的经济效益与社会效益。