废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究

在SBS改性沥青中加入糠醛抽出油溶胀后的活化废橡胶粉制备SBS/胶粉复配改性沥青,并对其热老化前后的软化点、针入度、延度等性能进行测试,表明在SBS改性沥青中加入胶粉并不影响改性沥青的热老化性能,而且对改性沥青的耐热老化性能还有一定程度的提高.对几组复合改性沥青的紫外线老化试验也表明加入废橡胶粉能够提高改性沥青的抗紫外老化性能.     

废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究

在SBS改性沥青中加入糠醛抽出油溶胀后的活化废橡胶粉制备SBS／胶粉复配改性沥青,并对其热老化前后的软化点、针入度、延度等性能进行测试,表明在SBS改性沥青中加入胶粉并不影响改性沥青的热老化性能,而且对改性沥青的耐热老化性能还有一定程度的提高．对几组复合改性沥青的紫外线老化试验也表明加入废橡胶粉能够提高改性沥青的抗紫外老化性能．     

紫外光吸收剂UV531对SBS改性沥青性能的影响

采用不同掺量的紫外光吸收剂UV531通过熔融共混的方法制备了UV531/SBS改性沥青,研究了UV531对SBS改性沥青物理流变性能的影响。分别利用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)和室内加速紫外光(UV)老化试验模拟了UV531/SBS改性沥青的热氧和紫外光老化,并借助物理流变性能的变化评价了UV531对SBS改性沥青老化性能的影响。结果表明,UV531的加入可同时提高SBS改性沥青的高温和低温性能,尤其对延度的改善作用较为显著。UV531对SBS改性沥青的复数剪切模量影响很小,而对其相位角的影响较为复杂。UV531对SBS改性沥青的耐热氧和UV老化性能均具有显著的改善作用,且随UV531掺量的增加,耐老化性能改善效果愈加显著。     

有机化蒙脱土对SBS改性沥青热氧老化性能的影响

将有机化蒙脱土(OMMT)与SBS改性沥青熔融共混,制备了OMMT/SBS改性沥青。利用X-射线衍射(XRD)分析了OMMT/SBS改性沥青的微观结构。通过长期热氧老化实验研究了OMMT对SBS改性沥青热氧老化行为的影响。XRD分析表明,OMMT/SBS改性沥青形成了剥离型纳米复合结构。热氧老化试验结果显示,OMMT可显著减少SBS改性沥青软化点和粘度的增加,提高其残留延度比和残留针入度比,明显改善了SBS改性沥青耐热氧老化性能。     

SBS改性沥青的老化方程及应用

建立起SBS改性沥青的非线性微分老化方程,应用微分方程探索SBS改性沥青的老化规律,并计算任意时刻的沥青老化量和老化速率;测定SBS改性沥青在不同RTFOT老化时间下的针入度、5℃延度、软化点、135℃粘度指标,得出各指标的老化参数及老化方程,通过分析实验值与老化方程计算值间的相关性,验证非线性老化方程的可靠性;对老化方程的潜在应用方向进行了初探。研究结果表明:非线性老化方程能精确地预测SBS改性沥青的针入度、软化点、粘度、延度的老化规律,能计算任意时刻各指标的老化量及老化速率;老化速率方程计算显示,沥青的老化速率在开始时刻最大,后期随老化时间的延长而逐渐变小,与老化的实际情况吻合;沥青老化方程可用于沥青抗老化性能评价、耐久性评价、沥青路面开裂预测、沥青路面再生决策。     

反应性助剂对SBS改性沥青流变性能的影响

利用动态剪切流变仪（DSR）研究了反应性助剂用量对SBS改性沥青流变性能的影响。结果表明：反应性助剂使SBS改性沥青的储能模量G’和损耗模量G^＋’提高，相位角δ减小，车辙因子G^＊sinδ增大，高温抗变形能力得到显著改善。     

SBS改性沥青老化模拟及再生研究

为研究不同再生方式对老化SBS改性沥青性能影响情况,首先通过常规试验、SHRP试验选择恰当的SBS改性沥青老化模拟方式;然后对4种再生方式:Ⅰ、掺加SK-90号基质沥青;Ⅱ、掺加SBS改性沥青;Ⅲ、掺加再生剂;Ⅳ、掺加再生剂+90号基质沥青展开探讨,确定了各再生方式的最佳条件,比较了各再生方式的优劣差异.试验结果表明:采用RTFOT试验进行老化模拟更加方便、科学,RTFOT试验5 h获得的改性沥青指标与服务年龄为7 a的SBS改性沥青一致;4种再生方式对老化沥青性能均有改善作用,且每种方式的新、旧沥青最佳比例及添加剂最佳掺量均不相同,在各自最佳条件下比对4种再生方式知,最优再生方式为Ⅱ,然后依次为Ⅲ、Ⅳ、Ⅰ.     

高粘度改性沥青的老化性能研究

分别采用TPS和SBS制备了高粘度改性沥青和普通SBS改性沥青。研究了两种改性沥青在旋转薄膜烘箱(RTFOT)、压力老化箱(PAV)和紫外光老化前后物理性能的变化。结果表明:TPS改性沥青的抗短期热氧老化和长期热氧老化性能优于SBS改性沥青,同时,TPS改性沥青具有良好的抗紫外光氧老化性能。     

填料对LDHs/SBS改性沥青涂盖料老化性能的影响

分别采用滑石粉、粉煤灰作为填料,制备了LDHs(层状双羟基复合金属氢氧化物)/SBS改性沥青涂盖料,研究了填料对LDHs/SBS改性沥青涂盖料物理性能和老化性能的影响。结果表明:以滑石粉为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料具有更高的软化点,表现出较好的耐热性;而以粉煤灰为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料具有更好的低温柔性,且经过紫外老化和热氧老化后,其软化点增量和低温柔度降低量均小于以滑石粉为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料,表现出更好的耐低温性能和耐紫外光、热氧老化性能。     

SBS改性沥青储存稳定性

在2种不同的基质沥青中加入聚合物SBS制备改性沥青,通过在140、163和180℃3个温度下的离析试验,考察了加入相同质量分数的SBS后,改性沥青的储存稳定性。对改性沥青的评价发现w(SBS)小于5%时改性沥青的稳定性较好。通过在不同温度下的48h离析试验考察了加入相同剂量的SBS后改性沥青的储存稳定性,发现沥青在低温时的储存稳定性优于高温时的储存稳定性。通过对改性沥青储存稳定性的机理讨论发现,在高温下由于改性沥青内部有较强的分子热运动,导致聚合物的微小颗粒与基质沥青的相容性变差,使SBS聚合物与沥青之间有离析现象发生。     

SBS改性沥青生产工艺参数的考察

工艺参数是沥青改性过程中的关键因素,在SBS改性沥青的生产中,工艺参数对成品的延度、软化点、针入度以及溶解度等指标有着决定性的作用。以北方沥青厂生产的70 # 沥青为基质沥青,以SBS为改性剂,考察了剪切时间、剪切温度、剪切速率对SBS改性道路沥青的性能(包括感温性、高温稳定性及低温抗裂性能等)的影响。结果表明,以70 # 沥青为基质沥青研制的SBS改性沥青,剪切温度为180℃,剪切时间为2h ,剪切机速率为80 0 0r/min时,改性剂与基质沥青之间具有较好的相容性,改性沥青具有较高的储存稳定性和良好的路用性能。     

I-C级克拉玛依SBS改性沥青的制备

采用添加硬沥青、石油树脂和助剂的方法制备了I-C级克拉玛依SBS改性沥青,考察了硬沥青、石油树脂以及助剂对SBS改性沥青软化点、针入度以及储存稳定性的影响。结果表明,当改性剂SBS质量分数为4%、硬沥青质量分数为3%、石油树脂质量分数为3%、助剂质量分数为2%时,SBS改性克拉玛依沥青的软化点为55.6℃,针入度为60.7（0.1mm）,5℃时延度达到31.2cm,在163℃的温度下储存48h时,上、下层软化点之差为1.2℃,符合I-C级改性沥青标准要求。     

聚合物改性沥青中SBS面积比的确定及其对沥青使用性能的影响

为了研究SBS(styrene-butadiene-styrene)改性沥青荧光显微图像中SBS溶胀特征及其对沥青使用性能的影响,采用4种SBS类型、3种沥青、3种SBS掺量下制备14组SBS改性沥青进行荧光显微镜观察取像,利用MATLAB图像处理手段确定了荧光显微图像中的SBS所占面积比例,分析SBS面积比与不同SBS改性沥青类型的关系,研究其对当量软化点t_(800)、当量脆点t_(1,2)、针入度指数PI、塑性温度范围Δt指标的影响.结果表明:星型SBS改性剂较线性SBS改性剂具有更大的SBS面积比,不同基质沥青与SBS改性剂配伍性在SBS面积比上指标表现出较大差异,SBS掺量越大,则SBS面积比就越大.随着SBS面积比的增大,改性沥青当量软化点值增高.SBS面积比对改性沥青感温性、低温抗裂性的影响没有显著规律.SBS面积比分布在31.26%~36.16%时改性沥青具有较好的路用性能指标,为从微观领域提出合理的SBS改性沥青的质量控制指标提供了研究基础.     

橡胶改性沥青的老化及再生

选取辽河油田生产的沥青为原料,加入废旧橡胶粉和苯乙烯焦油,在高速剪切机的作用下制备橡胶改性沥青,然后将橡胶改性沥青用旋转薄膜烘箱进行老化试验研究,研究老化时间和橡胶粉的质量分数对沥青软化点、针入度、延度的影响。并将自制老化再生剂添加到老化橡胶改性沥青中,考察再生剂的性能。实验结果表明：胶粉的质量分数为15%时的抗老化性能最好,加入再生剂后的老化橡胶改性沥青可以恢复相关的路用性能,符合国家规定的140#道路沥青标准。     

SBS/HON复合改性沥青流变性能

为了研究SBS(styrene-butadiene-styrene)/HON(Honeywell TitanTM)复合改性沥青的流变性能,选取2种SBS和2种HON改性剂制备复合改性沥青,采用布氏旋转黏度计分析了复合改性沥青的黏温性能,采用动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)分别评价复合改性沥青的高温及低温流变性能.结果表明:HON可有效改善沥青的黏温性能,降低施工温度,并可提高沥青的高温流变性能;SBS可明显改善沥青材料的高温流变性能,并可在一定程度上提高沥青材料的低温流变性能.     

SBS改性阻燃沥青的感温性能研究

SBS改性阻燃沥青是一种集路用性能与难燃性能于一体的新型沥青产品,可广泛应用于隧道路面。分别考察了由茂名70#和欢喜岭90#沥青为基质沥青的SBS改性阻燃沥青的温度敏感性、高温稳定性与低温抗裂性,并与SBS改性沥青以及其它几种国内外普通沥青进行了比较。结果表明,SBS改性阻燃沥青与SBS改性沥青相近,远远优于普通沥青,具有良好的感温性能。另外,由茂名70#生产的SBS改性阻燃沥青的3种感温性能均优于由欢喜岭90#所生产的产品。     

灰色系统理论在SBS改性沥青中的应用

采用灰色系统关联度分析法首次从数学的角度研究了SBS质量分数与改性沥青理化性能之间的关系。分析结果表明,SBS质量分数对反映沥青低温抗裂性能指标的5℃延度具有很高的关联度,并且对反映沥青高温性能和低温性能的其它指标:软化点、当量软化点(T800)、粘弹范围(T800-T1.2)、当量脆点(T1.2)等都有着较高的关联度,表明SBS显著改善改性沥青的低温性能和高温性能是提高改性沥青路用性能的关键。研究结果与经验分析的结果基本一致,说明在SBS改性沥青研究中引入灰色系统理论是可靠的,对改性沥青研究有一定的指导意义。