基于储存稳定性的橡胶改性沥青制备工艺

为了制备储存稳定性良好的橡胶改性沥青,基于高温混炼工艺,使用聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、芳烃油、辛烯聚合物橡胶反应剂(TOR)、稳定剂与橡胶粉对基质沥青进行复合改性。提出了橡胶改性沥青的制备方法,分析了改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响,并通过荧光试验观察改性剂在沥青中的分散效果。研究结果表明:添加质量分数为25%的40目(380 μm)胶粉可以明显提高沥青的高温性能;180 ℃下剪切60~90 min后溶胀发育60 min可以得到稳定性良好的橡胶改性沥青;加入相容剂和稳定剂可以提高胶粉的溶胀与分散程度,改性剂之间对沥青性能的影响存在协同作用;复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;橡胶粉、SBS在沥青中的溶胀程度和分散均匀性是影响沥青常规性能和储存稳定性的直接因素。     

脱硫胶粉改性沥青工艺及储存稳定性研究

在较高温度下高速剪切混合脱硫胶粉和沥青制备脱硫胶粉改性沥青,考察了温度、时间、脱硫胶粉粒径、脱硫胶粉加量及稳定剂加量对沥青性能、改性沥青粘度和储存稳定性的影响,以探究脱硫胶粉改性沥青的工艺条件及其对改性沥青性能、粘度和储存稳定性的影响.结果表明:改性温度的升高和时间的延长可以改善改性沥青性能,60目脱硫胶粉且加量为20%质量百分数时,改性沥青的性能最优,储存稳定性最高,稳定剂的加入显著地改善了脱硫胶粉-沥青体系的交联度,进一步改进了改性沥青的性能,增加了体系的稳定性;在脱硫胶粉/总量=0.2(质量比,60目)、温度200 ℃、时间60 min及稳定剂加量为0.4%(质量百分数)时,脱硫胶粉改性沥青的性能最佳、稳定性最高.     

典型橡胶沥青的胶结行为研究

橡胶沥青作为胶结剂在抗变形、抗冲击和能量吸收等方面有独特优势,可有效防治道路的低温裂缝和反射裂缝。然而,不同橡胶沥青在道路中的粘接与能量吸收行为仍不清楚。本研究首先制备了再生（熟）胶粉,并通过添加不同含量的胶粉、再生胶粉或SBS,在一定条件下制备了不同的橡胶沥青。研究了胶粉种类、结构、掺量、加工工艺及载荷作用方式对橡胶沥青的常规性能和粘接、能量吸收行为的影响,比较了静态拉拔强度、剪切强度、动态冲击韧性等力学特性以及施工和易性。研究结果表明：胶粉极大地改善了沥青的胶结性能,有效改善道路开裂问题。相同掺量的再生胶粉改性沥青比生胶粉改性沥青的常规性能指标更为合理。再生胶粉比生胶粉更适合进行高掺量改性沥青,其静态粘接性能、抗剪切能力以及动态冲击韧性更好。再生胶粉与SBS复合改性沥青可进一步优化沥青的性能,2.5%掺量SBS与22%掺量再生胶粉复合改性沥青时,具备较好的常规性能及拉拔强度、剪切强度和冲击韧性,更适合用于道路施工。     

高掺量橡胶沥青的结构与性能

轮胎胶粉的多重交联网络限制了其在橡胶沥青中的胶粉掺量。用经螺杆反应挤出方法可控再生的再生胶可制备高掺量（质量分数不小于30%）橡胶沥青。通过溶胶含量、门尼黏度和基本性能测试及加工实况观察,并结合红外光谱和光学显微镜微观分析,探讨了胶粉的再生程度及用量对高掺量橡胶沥青结构与性能的影响。结果表明,再生过程中胶粉的化学键发生断裂,部分交联网络被破坏。与传统橡胶沥青相比,高掺量橡胶沥青的分散更均匀,加工流动性和高温储存稳定性均得以改善。提高胶粉的降解再生程度可明显提高其在沥青中的掺量,进一步提高改性沥青的低温柔性和高温抗变形能力,但易出现加工黏度的临界陡增现象。     

高粘弹橡胶沥青及其SUP13混合料的工程应用

为优化路用改性沥青的粘弹性能以及改善传统橡胶沥青的难加工性、性能不稳定性和高成本等问题，采用微纳胶粉复合SBS制备了高粘弹橡胶沥青，并工程化应用于高速公路SUP13上面层。结果表明，与常规路用SBS改性沥青相比，高粘弹橡胶沥青的低温模量较低、高温模量较高，其混合料高低温性能都优于常规SBS改性沥青混合料，而且耐老化性能和水稳定性均优异。工程应用效果表明，高粘弹橡胶沥青具有类似SBS改性沥青的易加工易施工特点，适合用于国内西部高等级沥青路面的铺筑及推广应用。     

Terminal Blend胶粉改性沥青的发展

TB胶粉改性沥青是在传统湿法橡胶沥青的基础上,发展起来的一种新型改性沥青,具有黏度低、储存稳定性好等优点。从制备过程、改性机理、组分分析、性能评价、影响因素、应用及优缺点等方面,归纳总结了近年来TB胶粉改性沥青的相关研究成果,对TB胶粉改性沥青进行了全面的综述。重点介绍了TB胶粉沥青的改性机理,即胶粉在高温高速剪切条件下,发生脱硫降解反应,显著降低了结合料的黏度,改善了施工和易性、储存稳定性及低温性能,同时降低了高温性能。最新研究表明,采用TB+SBS、TB+纳米材料、TB+岩沥青或TB+反应型改性剂复合改性,能够制得综合性能较好的改性沥青,是TB橡胶沥青未来主要的发展方向。     

脱硫胶粉在乳化改性沥青中的应用

考察了不同规格胶粉及不同脱硫程度的脱硫胶粉对橡胶改性乳化沥青性能的影响,结果表明,采用100目胶粉即可制备出橡胶改性乳化沥青,但乳化沥青的性能较差;采用活化度为50%左右的100目脱硫胶粉制备乳化沥青时,脱硫胶粉的用量相比于胶粉可大幅提高;在通过外掺100目50%左右活化度的脱硫胶粉(质量分数15%,以沥青计,下同)和质量分数2%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性的乳化沥青中添加质量分数1%的丁苯胶乳,所制备橡胶改性乳化沥青无筛上剩余物,5 d储存稳定性为2.9%,蒸发残留物的25℃针入度、软化点和5℃延度分别为55 (0.1 mm)、64.5℃和22.5 cm,能够满足乳化改性沥青的技术指标要求。     

不同类型橡胶粉与SBS复合改性沥青的性能特征分析

以橡胶粉类型(硫化橡胶粉和脱硫橡胶粉)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)及其掺量等因素为变量,分析改性沥青三大指标、力学指标、存储稳定性等性能特征以及改性机理.结果 表明:硫化橡胶粉改性沥青对掺量有较强的敏感性,在1.5％ SBS和橡胶粉复合改性时,SBS对硫化橡胶粉改性沥青影响程度较脱硫胶粉而言更为显著;在20％掺量下硫化橡胶粉对沥青的破坏能量提升更明显,且SBS在硫化橡胶粉沥青内部分散效果更好,对其破坏能量改善效果更为显著;硫化橡胶粉和脱硫橡胶粉改性沥青都会存在离析现象,相对而言脱硫橡胶粉沥青的离析更为显著,且SBS能更明显改善脱硫橡胶粉沥青的稳定性,在道路工程中推荐使用硫化橡胶粉和SBS复合改性沥青.     

基质沥青中芳香分对改性沥青性能影响

对五种不同基质沥青进行性能和四组分分析,利用这五种沥青在相同工艺条件和配方下制备了五种改性沥青并对其进行性能对比分析。实验结果表明:基质沥青中芳香分对改性沥青产品储存稳定性和低温延度影响较大,芳香分含量越大,基质沥青与SBS相容性越好,制备的改性沥青产品具有较好的储存稳定性和较优良的低温延度。     

橡胶促进剂M废渣在沥青路面工程中的应用技术研究

基于橡胶促进剂M废渣含有硫成分,高温易熔化、增塑的性能特点,主要从M废渣改性沥青、改性沥青稳定剂,及复合改性沥青三个应用技术层面,探讨了橡胶促进剂M废渣作为沥青添加剂应用于沥青路面工程的可能性,对比分析了M废渣在各个应用中存在的优缺点.结果 表明,橡胶促进剂M废渣可以以M废渣改性沥青、稳定剂、复合改性沥青三种方式应用于沥青路面工程.其中M废渣改性沥青推荐适用于县道、乡道等低等级公路,但不适用于高等级公路.M废渣可作为稳定剂并能显著提高改性沥青的储存稳定性,但用量有限,可作为资源化利用M废渣的辅助用途.M废渣和废胎胶粉联合使用制备的复合改性沥青,技术指标满足规范要求,并改善了废胎胶粉改性沥青的黏度衰减问题,同时可节省基质沥青,可作为资源化利用M废渣的主要用途.     

废轮胎橡胶粉在自粘聚合物改性沥青防水卷材中的应用探究

本文探索了采用橡胶粉制备自粘聚合物改性沥青防水卷材的可行性及影响因素。结果表明采用20%的60目橡胶粉可以制备满足GB23441-2009要求的自粘聚合物改性沥青防水卷材。由于橡胶粉交联态属性限制了分子链运动能力,不能充分发挥线性化橡胶的特性。为充分实现橡胶粉中橡胶特点,本文探索了脱硫胶粉用于制备自粘聚合物改性沥青防水卷材可行性。结果表明采用脱硫降解程度（活化度）在50%左右的脱硫胶粉可用于制备性能优异的防水卷材。适宜的配比为（以沥青为100质量份计）50%的脱硫胶粉、6% SBS以及60%滑石粉。由于活化胶粉中的小分子组分与相容剂、线性化大分子橡胶组份以及甲苯不可溶物与SBS作用机理类似,上述共同作用可替代传统方案中的相容剂、橡胶粉以及部分SBS,并得到优异的综合物理性能     

碳纳米管/SBS复合改性沥青路用性能与相容性研究

为改善SBS改性沥青的路用性能及相容性,采用高速剪切法,将碳纳米管掺入SBS改性沥青中,制备复合改性沥青。采用三大指标、布氏粘度、离析实验、荧光显微镜等对其性能进行评价。结果表明,碳纳米管可以有效改善SBS改性沥青的高温稳定性、粘滞性,并且随着掺入碳纳米管量的增加,性能效果提升越好,但超过0.9%时改善效果趋于饱和;对改性沥青的温度敏感性和低温性能存在不利影响;碳纳米管的掺入限制了SBS颗粒与沥青分子之间的相对运动,使得SBS在沥青中的分散更均匀,改善了相容性与储存稳定性;综合考量碳纳米管/SBS复合改性沥青的各项性能,当其掺量为0.9%时,改性效果达到最佳。     

脱硫胶粉改性沥青的研究

研究了不同用量的脱硫胶粉和未脱硫胶粉对橡胶沥青粘度、常规性能、贮存稳定性及显微结构的影响。结果表明：脱硫胶粉改性沥青的粘度和软化点与未脱硫胶粉的相比有明显下降,但针入度和贮存稳定性均增加。虽然对生产工艺有利．但不利于提高橡胶沥青的高温性能。脱硫胶粉改性沥青的剪切变稀行为减弱。脱硫胶粉改性沥青的显微图表明：胶粉颗粒发生了破坏,并有炭黑游离出来。     

环保型高掺量橡胶沥青的制备与工程应用

采用胶粉预制速溶胶粒方法制备了高掺量橡胶沥青(内掺30%),评价了该型改性沥青的常规性能及其混合料的高低温性能和耐水性能。结果表明,高掺量橡胶沥青常规胶结料的高低温性能与SBS改性沥青的相当,但高掺量橡胶沥青的耐水性能、抗车辙性能和低温变形性能均较好,混合料的综合性能更优。规模化工业生产及工程应用表明,高掺量橡胶沥青具有SBS改性沥青的加工性能和施工性能,适合大范围推广与应用。     

橡胶改性沥青的研究与道路应用

废橡胶粉改性沥青在交通和建筑等领域的研究与应用,是我国橡胶行业走可持续发展道路的重要内容。目前我国废橡胶粉用于改性沥青的筑路技术已经取得了很大的进展。橡胶沥青是采用废旧轮胎经过粉碎后制成的胶粉作为改性剂,再通过一定的生产工艺得到能够改善混合料性能的沥青结合料。概述了橡胶粉的组成和橡胶沥青的特点、国外胶粉用于筑路技术的发展历程及我国胶粉在筑路中的发展和应用情况。介绍了橡胶沥青在国内外的成功应用经验、特点和指标性能的影响因素。     

氧化石墨烯/橡胶改性沥青的制备和性能分析

通过针入度、软化点、延度试验分析高速剪切工艺对氧化石墨烯/橡胶改性沥青性能的影响,采用动力粘度和软化点离析差试验研究超声波分散对氧化石墨烯/橡胶改性沥青存储稳定性的影响,并结合傅里叶转换红外光谱、扫描电子显微镜和差示扫描量热分析等探究氧化石墨烯对橡胶改性沥青的微观作用机理。结果表明:高速剪切+超声波分散工艺可以克服氧化石墨烯团聚现象,最佳剪切速率为4 500 r·min-1,最佳剪切时间为40 min;氧化石墨烯可改善橡胶改性沥青的存储稳定性和力学性能;氧化石墨烯与橡胶改性沥青以物理作用为主,可减少橡胶改性沥青中发生相变的组分含量或降低其转变强度,使橡胶改性沥青体系趋于稳定,有利于改善橡胶改性沥青的温度敏感性和高温抗车辙性能。     

废胶粉表面微生物脱硫及其改性沥青的性能研究

本研究应用微生物对废胶粉表面进行脱硫,使胶粉中的硫交联键断裂,提高胶粉表面化学活性点,从而强化胶粉与沥青的联结效果,提高胶粉在热融沥青中的稳定性,改善胶粉改性沥青的路用性能。应用自行配制的缺硫培养基,在特定条件下,能够加速氧化亚铁硫杆菌对胶粉表面脱硫,微生物活性较高,脱硫效果明显;氧化亚铁硫杆菌对废旧轮胎橡胶粉含硫量有着很好的改性效果,氧化铁硫杆菌在废轮胎胶粉中生长20天后,废胶粉中的含硫量减少7%~8%;从橡胶粉表面形态对比中,可以看出微生物对橡胶粉的表面形貌有较大的改变。综上可以说明微生物对废旧轮胎橡胶粉的表面脱硫是可行的,且具有较好的效果。未脱硫胶粉改性沥青的软化点随胶粉用量增加而增加,而脱硫胶粉对沥青改性使沥青的软化点保持相对稳定。脱硫针入度增加,储存稳定性变好。     

废旧轮胎橡胶灰分改性沥青的性能研究

为了研究废旧轮胎橡胶灰分用于改性沥青的性能,通过高温热分解方法制备橡胶灰分,并以0%~5.0%掺量对2种基质沥青进行改性.采用沥青三大指标、动态剪切流变试验、针入度指数、布氏粘度、弹性恢复、薄膜烘箱试验和离析试验,评价了橡胶灰分对沥青高、低温性能、温度敏感性、粘温性能、弹性恢复、老化性能和储存稳定性的影响.同时借助扫描电镜观察橡胶灰分的微观形貌,利用荧光显微镜分析改性沥青的均匀程度.结果表明:废旧轮胎橡胶灰分可显著提高沥青的高温性能,降低其温度敏感性,改善其粘温性能;当其掺量低于3.0%时,沥青的弹性恢复得到显著改善,而沥青的低温性能、老化性能和储存稳定性无明显影响;微观试验显示橡胶灰分为不规则的蜂窝状多孔结构,可吸附沥青并在其中均匀分布.     

核壳橡胶粒子改性沥青的高温贮存稳定性

用乳液接枝法合成了核壳结构的丁二烯橡胶粒子接枝苯乙烯及少量沥青的聚合物，用以共混改性基质沥青，考察了核壳橡胶粒子改性沥青高温离析上下层的软化点及其差值，并进行了内部分散形态分析。结果表明，改性沥青的软化点明显升高，离析差不超过1.5 ℃；橡胶相以区域网络结构均匀地分散。     

再生橡胶改性沥青湿法工艺的研究

利用废旧轮胎再生橡胶改性沥青制备橡胶沥青混合料（RTR-MBS）。介绍RTR-MBS的生产工艺、现有技术规范、储存及其应用。再生橡胶改性沥青的湿法工艺分为“湿法-高粘度”和“湿法-无搅拌”工艺。无搅拌RTR-MBS在低温下的粘度远低于在高温下的粘度;高粘度RTR-MBS应用于开级配沥青路面层时,路面具有较好的耐氧化性能、耐久性能、耐反射裂缝性能;无搅拌RTR-MBS更适用于密级配沥青路面层。