湖沥青与SBS复合改性沥青性能研究

为了研究湖沥青在改性沥青中的应用,以湖沥青和软化剂制备调和沥青,研究了调和沥青掺量对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青性能的影响。结果表明：当软化剂添加量(质量分数)为40%时,所制备的调和沥青的软化点、针入度(25℃)和延度(15℃)满足70A基质沥青性能指标;调和沥青的加入,能够促进SBS在沥青中的溶胀和发育,提高了SBS改性沥青的高温性能,但对SBS改性沥青的低温性能存在不利影响。当调和沥青的添加量(质量分数)为15%时,所制备的复合改性沥青的性能指标能够满足SBS改性沥青技术指标要求。     

SBS改性沥青微观形态结构及性能的研究

用直接混合法,研制以苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青,并对它的软化点、低温柔性、储存稳定性和微观形态结构进行了研究。研究结果表明：当SBS的含量在10％—15％之间变化时,随着SBS含量的增加,改性沥青的软化点升高,低温柔性变好,改性沥青的储存稳定性变好,沥青的分散结构变得越来越细,改性沥青的微观形态结构由“互穿网络”结构转变为以沥青为分散相,SBS为连续相的“海岛”结构。     

国内道路沥青改性用SBS技术

随着城市化进程的加快,国内90%以上的高速公路面层使用改性沥青,近年来道路沥青使用在道路维护方面的比重逐步增大,预测2015年全国公路总里程达到450万公里,高速公路总里程达到10.8万公里,居世界第一。与我国的道路建设相似,我国的机场跑道以前主要采用水泥混凝土为材料,随着沥青混凝土在道路领域的成功应用,尤其是改性沥青的普及,机场建设中也开始使用改性沥青混凝土铺设跑道,且实际应用量在迅速增加,目前国内机场建设用沥青约占道路沥青消费量的0.5%左右。我国道路交通的迅速发展,使道路沥青改性用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)需求逐年增加,已经成为SBS下游应用增长较快的领域。针对目前国内SBS的生产情况,总结并分析了SBS性能特点、生产工艺、技术指标、生产牌号和目前国内SBS发展情况并依上述情况提出国内SBS今后发展的相关建议及措施。     

SBS微观结构对SBS改性沥青性能影响研究

SBS的微观结构影响SBS改性沥青的性能。阴离子活性聚合的特点可以实现对分子微观结构的精准控制。SBS的结构参数包括结构类型、分子量、苯乙烯含量、两嵌段含量、乙烯基含量和功能化改性。采用体积排除色谱和核磁共振可测得SBS的分子量和分子量分布、两嵌段含量、苯乙烯含量以及乙烯基含量。星型SBS及分子量大的SBS改性效果好,但与沥青相容性差。苯乙烯含量低的SBS制备的改性沥青热储存稳定性和低温抗裂性好;苯乙烯含量高的SBS制备的改性沥青施工和易性和高温稳定性好。两嵌段可以改善加工性能和低温抗裂性,但会损害高温性能。乙烯基含量高可以改善相容性、耐老化性和高温性能,但对低温性能不利。功能化改性可以提高SBS与沥青之间的相容性。应针对具体的应用场景选择合适结构的SBS改性剂。     

SBS1301拉伸强度影响因素分析

分析了嵌段比、峰位相对分子质量(M_p)、原料杂质、单体浓度以及加料方式和聚合反应条件等因素对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)1301拉伸强度(T_(ab))的影响。结果表明:在生产可控条件下,单体浓度、反应条件及四氢呋喃的加料方式基本不影响SBS1301的T_(ab),影响SBS1301的T_(ab)主要因素是嵌段比和M_(po)。在M_p基本相同的条件下,T_(ab)随苯乙烯含量的增加而增大;嵌段比基本相同时,T_(ab)随M_p的增大开始增大,当M_p为11．5×10~4时,T_(ab)最大。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青储存稳定性评价指标的研究

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)LG 501 S为改性剂,70#沥青为基质沥青,减三糠醛抽出油为相容剂,制备出SBS改性沥青,分别采用离析实验、动态剪切流变(DSR)实验、荧光显微镜考察了改性沥青储存稳定性评价指标。结果表明:随着改性剂掺入量的增大,改性沥青的软化点、离析软化点差及其平均值均增加,离析软化点平均值与软化点2条曲线所围成的面积增大;随着发育时间延长,改性沥青的车辙因子、离析率先增大后减小;随着改性剂掺入量增大,改性沥青的车辙因子、离析率增大;在改性剂掺入量为2%~4%(占基质沥青的质量分数)时,改性沥青离析率与离析软化点差的线性拟合性良好;增加改性剂的掺入量,SBS在沥青中的粒径及分布率变大。     

SPSS软件优化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青制备工艺

采用高速剪切法,以AH-90重交通道路沥青为原料,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为改性剂,减二线抽出油为增容剂,硫磺为稳定剂,制备了SBS改性沥青。运用SPSS软件设计了5因素4水平正交实验,并对影响因素进行了分析。结果表明:工艺条件对改性沥青贮存稳定性的影响由强到弱按下列顺序依次递减,发育温度、发育时间、剪切时间、剪切转速、剪切温度;在上述各值依次为165℃,2 h,1.0 h,3 000 r/min,170℃的最佳条件下,当改性剂SBS、硫磺和减二线抽出油加入质量分数依次为4.5%,0.3%,5.0%时,所制备的SBS改性沥青各项性能均可满足JTG F 40—2004要求。     

绥中SBS改性沥青结构与性能影响

选取一种星型和三种不同丁二烯/苯乙烯嵌段比的线型SBS制备绥中改性沥青,采用不同种类沥青、改性剂加量、改性剂种类对比的方法,研究了绥中沥青的特殊性,并通过常规性能评价方法、动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验对绥中改性沥青的高低温流变性能进行评价。研究表明:在一定的SBS加量下,SBS的加入增强了沥青抗车辙能力和低温抗开裂能力,在提升沥青高温性能方面,星型SBS提升抗车辙的能力优于线型SBS,但线型SBS与基质沥青更易相容,线型SBS的嵌段比越大,SBS改性沥青的抗车辙能力越强,线型SBS改性剂制备的改性沥青低温性能优于星型SBS。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物粒径对改性沥青性能的影响

以LG 501 S型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为改性剂,中海油生产的36-1 70~#沥青为基质沥青,考察了改性剂粒径对改性沥青性能的影响,分析了不同粒径改性剂在沥青中的形态特征。结果表明:在相同改性剂用量下,随着改性剂粒径的减小,改善了SBS在沥青中的溶胀及分散程度,缩短了改性沥青的改性时间;在改性剂粒径为250μm时,改性沥青的软化点、延度(5℃)、黏度(135℃)依次为76℃,35.6 cm,1 860 mPa·s,均达最大值,在相同测试温度下,当改性剂粒径为250μm时,改性沥青的高温抗车辙能力最优,最高使用温度为70℃;当改性剂粒径为180μm时,改性沥青的低温抗裂性能最优,最低使用温度为-18℃;与未粉碎的改性剂相比,粉碎后改性剂的粒径明显减小,且随着改性剂粒径的降低,小粒径改性剂在粉碎后改性剂中的质量分数减小,且在沥青改性中随着发育时间的延长,改性剂在沥青中的粒径减小,体积分数增大。     

乙烯-辛烯接枝聚合物改性沥青的性能研究

采用乙烯-辛烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)作为沥青改性剂,按照1.5%、3.0%、5.0%的掺量加入到3种70号基质沥青中制备改性沥青样品,通过沥青常规试验、动态剪切流变试验及红外光谱分析等,评估POE-g-GMA接枝聚合物改性沥青的性能特点,并与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青样品进行对比研究。结果表明:相比于SBS改性剂,POE-g-GMA接枝物对基质沥青高温性能提升更为显著,在进一步优化延度性能的基础上,POE-g-GMA接枝聚合物有望作为新型聚合物沥青改性剂。     

SBS结构对改性沥青性能的影响

在试验装置上合成不同结构参数的SBS,进行沥青改性,考察了SBS结构形态、分子量、嵌段比、掺入量等与改性性能之间的关系.     

改性剂SBS与沥青相容性的研究

改性剂与沥青的相容性是决定改性效果和改性沥青制作工艺的关键因素,而聚合物改性沥青的相容性与基质沥青的组成,聚合物的剂量,聚合物的结构和组成以及储存温度密度相关,利用热储存稳定性试验系统,研究了改性剂SBS（苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物）与基质沥青的相容性,结果表明,线型SBS普遍比星型SBS具有较好的相容性,SBS含量小于3％时改性沥青的稳定性较好,沥青质含量适中,芳香分含量越大的基质沥青与SBS的相容性越好。     

偶联官能化SBS改性沥青的制备及其热储存稳定性评价

选用一种新型的偶联官能化SBS,成功制备热储存稳定性良好的改性沥青,考察了SB段相对分子质量和偶联率对改性沥青性能的影响。结果表明：官能化SBS上的极性基团易与基质沥青中的极性基团相互作用,形成更有效的网状结构,从而使官能化SBS与基质沥青具有良好的相容性,改善了沥青的热储存稳定性和热性能;当SB段相对分子质量控制在6.5?104左右、偶联率在75%以上时,改性沥青性能最佳。     

SBS测试方法及机理研究

准确确定SBS掺量对控制改性沥青质量至关重要,文章首先选取了天然沥青、石油沥青和煤沥青3类、6个标号、8个品牌、16个试样,采用傅里叶红外光谱仪进行了研究。结果显示,天然沥青、煤沥青的特征峰和石油沥青差异显著,石油沥青共出现5处明显公共吸收峰,其中反应苯环结构的特征峰显著。机理分析表明,SBS中的反式丁二烯为不合苯环结构官能团,据此,选取SBS的反式丁二烯的特征吸收峰进行了研究,发现该吸收峰所在的965 cm~(-1)处吸光度值与SBS掺量线性关系良好,说明可以采用红外光谱法测定SBS中反式丁二烯来确定改性剂掺量。     

油浆改质沥青与其SBS改性沥青性质关联研究

以70号沥青、减压渣油和催化裂化油浆为原料，制备配制沥青原料、油浆改质沥青和SBS改性油浆改质沥青，分析其性质和族组成，探讨了油浆改质沥青性质对SBS改性沥青性质的影响，并结合荧光显微照片，考察了SBS在油浆改质沥青中的分散状态和微观结构。结果表明：芳香分含量较高时，油浆改质沥青的性能较好，SBS与其相容性也较好，从而能够制备出性能较好的SBS改性油浆改质沥青；SBS改性缩合油浆改质沥青的性质优于SBS改性油浆改质沥青的性质，且达到了SBS改性沥青I-D级标准。     

Modifying asphalt emulsion with different types of polymers for surface treatment applications

Asphalt emulsion produced from local asphalt 60/70 (Suez Co.) was modified with different types of polymers such as epoxy resin, latex styrene butadiene styrene (SBS), poly vinyl acetate (PVA), and with a mixture of two or more types of above mentioned polymers to produce a modified asphalt emulsion with high performance. This paper describes the method and technique for preparing asphalt emulsion as well as the tests, and evaluates several aspects concerning the prepared emulsion such as performance of evaporation residues, fuel and acid resistance, rheological properties, and durability. The results obtained revealed that all the modified asphalt emulsions gave better performance as compared with unmodified emulsion. Asphalt emulsion modified with a mixture of epoxy resin, latex SBR, and PVA showed the best road performance in terms of fuel and acid resistance. It was observed that the weight loss for unmodified binder, residue after evaporation of water, after immersion in kerosene for 120 min is 90% of its initial weight, while the binder improved with a mixture of SBS latex, epoxy resin, and PVA showed a weight loss of ?16% and 9% of its initial weight. Also, the admixture gives high acid resistance (weight loss ～ 9%) after immersing in 5% HCl. The dynamic viscosity test showed that asphalt emulsion modified with a mixture of SBS latex, epoxy resin, and PVA has the highest viscosity value which is a promising indication about the validity of its use for pavement in different applications.     

油浆调合沥青SBS改性研究

催化裂化油浆富含芳香分,是理想的道路沥青调合组分。以SBS为改性剂、油浆和渣油调合沥青作为基质沥青制备SBS改性沥青,利用FCC油浆蒸馏所得馏分油作为相容剂对SBS进行预溶胀,同时利用蒸馏所得的残油调节改性沥青的针入度,并对油浆调合SBS改性沥青的性能进行评价。结果表明：催化裂化油浆蒸馏馏分油对SBS具有较好的溶胀能力,经过溶胀后SBS的分散性能显著改善,直接利用机械搅拌即可获得分散均匀、储存稳定的SBS改性沥青;当SBS用量为4.5%（w）时,油浆与渣油的调合沥青通过机械搅拌工艺可制备出符合JTG F40—2004标准的SBS改性沥青。     

白炭黑对SBS改性沥青性能的影响

通过对SBS／白炭黑复配改性沥青基本性能的测试，研究了不同用量的白炭黑对SBS改性沥青性能的影响。结果表明：3％白炭黑的加入量使SBS改性沥青的5C延度略有下降，当量脆点（T1-2）值下降；3％白炭黑加入提高了SBS改性沥青的高温性能及感温性。     

SBS改性无卤阻燃沥青的研制

以辽河AH-90沥青为基质沥青,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）为改性剂,聚磷酸铵、季戊四醇、聚二甲基硅氧烷、Mg（OH）2、Al（OH）,按质量比2：3：2：1：1配制成复合阻燃剂,并采用LKJ—II型沥青调和剂,制备出SBS改性无卤阻燃沥青。性能评价结果表明,所制备SBS改性阻燃沥青的主要理化性质符合JTGF40-2004标准的要求;在复合阻燃剂加入量（占基质沥青的质量分数）为15％时,其氧指数为31．5％,烟密度为37．44,烟气毒性等级达到ZA1。     

THE STUDY OF PRODUCING SBS MODIFIED ASPHALT BY USING LIAOSHU HIGH VISCOUS CRUDE OIL

The high viscous crude from Shuguang No.1 zone of Liaohe oilfield has the characteristics of high contents of resin, asphaltene and low wax content, which belongs to low sulfur naphthene-base crude oil and is ideal material for producing high grade paving asphalt. Waste oil used as blender and stabilizer that is rich in aromatics and poor in wax and styrene butadiene styrene (SBS) were added into vacuum residue of the said crude oil. By reasonable process, various brand SBS modified asphalts meeting JTJ036-98 specification were developed. The modified mechanism and road properties were studied. The laboratory test showed these modified paving asphalts had good low-temperature properties and antiaging feature.