胶粉稳定苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物改性沥青的结构与性能

将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）、废旧轮胎胶粉（GTR）和相容剂环氧天然橡胶（ENR）熔融共混,然后再分散到沥青中制备了SBS/GTR复合改性沥青,考察了ENR含量、SBS/GTR（质量比）对复合改性沥青热储存稳定性和基本性能的影响。结果表明,随着ENR含量的增加或SBS含量的减少,SBS/GTR复合改性沥青的热储存稳定性提高,当ENR质量分数为1.0%、SBS/GTR为50/50时,复合改性沥青的热储存稳定性最佳;随着ENR含量的增加,SBS/GTR复合改性沥青的软化点、针入度、延度和黏度变化不大,但当ENR质量分数为10.0%时,改性沥青的软化点明显升高,针入度下降,属于一种比较硬质的改性沥青,具有较好的施工和易性;随着SBS含量的减少,SBS/GTR复合改性沥青的软化点、黏度和延度均降低。     

动态硫化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的性能

用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青,研究了EVA/SBS复合改性沥青动态硫化前后的软化点、针入度(25 ℃)、延度(5 ℃)及贮存稳定性,并用应变控制流变仪与光学显微镜分析了复合改性沥青的动态力学性能和相态结构.结果表明,动态硫化处理后,EVA/SBS复合改性沥青的延度和针入度下降,而软化点提高;随着硫黄用量的增加,EVA/SBS复合改性沥青的高温贮存稳定性提高,温度敏感性降低;随着EVA用量的增加,EVA/SBS复合改性沥青的高温贮存稳定性先提高后降低;当EVA质量分数为3%、硫黄质量分数为3%时,其对沥青的改性效果最佳;改性剂微粒与沥青的相容性和稳定性明显改善.     

动态硫化EVA/SBS复合改性沥青动态力学性能的研究

研究动态硫化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青的动态力学性能,并与基质沥青和SBS改性沥青进行对比.结果表明,与基质沥青和SBS改性沥青相比,EVA/SBS复合改性沥青的复数模量和抗车辙因子明显增大、损耗因子明显减小,说明其高温弹性和高温抗车辙变形能力增强、温敏性显著下降;动态硫化EVA/SBS复合改性沥青的高温弹性、高温抗车辙变形能力和温敏性进一步改善.     

脱硫胶粉改性沥青性能研究

利用双螺杆反应挤出工艺,制备一种以活化的轮胎胶粉(GTR)为基材的沥青改性材料,从而实现以成本有效的方式对沥青改性,并满足高温储存稳定性以及延性要求。首先研究了不同SBS和GTR复合材料对沥青延度的影响,结果表明,当选用S/B比例为30/70的SBS与GTR共混挤出的材料表现出更好的延度。然后进一步对比研究了三种不同的改性剂,对50号沥青热稳定性能的影响。评估了在135℃和72h老化条件下,改性沥青的软化点、针入度、10℃的延度、旋转薄膜烘箱(RTFOT)老化后延度。结果表明,活化的GTR/SBS复合材料可以明显提高50号沥青的热稳定性,表现为10℃下的延度和RTFOT老化延度的提高。加入芳烃油作为相容剂可以进一步降低GTR/SBS用量的同时提高材料的延度。而对于PSBR/芳烃油改性沥青材料,延度随老化时间延长迅速下降。三种改性剂改性沥青材料的软化点和针入度性能都符合国标要求,PSBR/芳烃油改性材料对软化点提高更明显,而脱硫GTR/SBS/芳烃油改性剂对提高针入度更明显。     

SBS/纳米碳酸钙复合改性沥青热稳定性研究

为研究苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/纳米碳酸钙复合改性沥青的热稳定性，通过红外光谱和荧光显微镜技术及材料表界面化学理论，分析了稳定机理及定性判断方法；通过软化点关联法和红外光谱技术关联法分别拟合了软化点、SBS特征峰面积与改性剂含量的回归方程；建立了软化点与SBS特征峰面积的数据模型。结果表明，纳米碳酸钙通过物理作用提高SBS改性沥青的热稳定性；当软化点差(ΔT)≤2.5℃时，SBS含量差值(Δw_SBS)≤0.34%,CaCO₃含量差值(Δw_CaCO3)≤0.15%，体系稳定性良好；红外光谱关联法揭示了体系稳定性内因，当966 cm^-1处特征峰面积差值(ΔS₍966 cm^-1))≤0.24时ΔT≤2.5℃，体系稳定；回归结果显示，建立的软化点与SBS特征峰面积的数据模型具有统计学意义，可为SBS/纳米材料复合改性沥青热稳定性的研究构建新的评价体系。     

橡胶粉/SBS复合改性沥青研究进展

阐述了橡胶粉改性沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的改性机理,讨论了改性沥青的评价测试方法,认为软化点、针入度和延度是沥青的三大基本指标,相对于基质沥青的薄膜烘箱实验(TFOT),旋转薄膜烘箱实验(RTTFOT)更适合评价改性沥青的老化性能。详细介绍了橡胶粉改性沥青、SBS改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的国内外研究现状,最后对橡胶粉/SBS复合改性沥青的应用前景进行了总结。     

端环氧基苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备及在改性沥青中的应用

以正丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂、环氧丙烷为降活剂、环氧氯丙烷为封端剂,采用负离子原位封端技术合成了不同数均分子量(_n)的端环氧基苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS),研究了端环氧基SBS及其改性沥青的性能,并与市售商品SBS进行了对比。结果表明,随着端环氧基SBS的_n增加,其拉伸强度提高而扯断伸长率下降;在_n相近的条件下,端环氧基SBS的拉伸强度和永久变形明显优于SBS;随着端环氧基SBS的_n增加,改性沥青的软化点升高,延度先增大后减小;当_n为10.1×10~4时,改性沥青的各项性能均达到最佳,其软化点、低温延度和离析软化点差值分别为74.1℃、39.1 cm、0.7℃;端环氧基SBS与沥青具有良好的相容性,改善了沥青的热储存稳定性。     

石墨烯复合橡胶改性沥青路面性能研究

本文结合甘肃柳敦公路试验段工程实例,研究石墨烯复合橡胶改性沥青(GRA)路面性能。通过常规试验、多应力重复蠕变(MSCR)试验、动态剪切流变(DSR)试验等方法分析研究了GRA性能,并对GRA混合料的路用性能进行了研究。结果表明:GRA与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青相比,针入度降低了12.7%,软化点、高温稳定性及其高温抗变形能力相当,抗应力变形能力及应力敏感性有所提升;GRA与橡胶SBS改性沥青相比,软化点增加了14.1%,弹性恢复增加了6.5%,针入度相当,高温稳定性及其高温抗变形能力有所提升。GRA较SBS改性沥青混合料表现出良好的路用性能,现场混合料更易于压实,渗水较小、强度较高,但构造深度有所降低。     

SBS改性沥青的老化行为

用红外光谱、凝胶渗透色谱、动态黏弹仪研究了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的薄膜烘箱老化行为。结果表明，SBS改性沥青老化后增加了羰基和亚砜基；SBS和沥青的相对分子质量都发生了变化。沥青的相对分子质量增加，相对分子质量分布变宽，SBS特征峰消失；SBS改性沥青老化程度较基质沥青的小，耐低温性能更好；SBS改性沥青老化后，软化点增加，针入度减小，低温延度降低。     

废旧轮胎橡胶粉/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/石油树脂复合改性沥青的制备及性能

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、废旧轮胎橡胶粉和石油树脂制备复合改性沥青,并对复合改性沥青的储存稳定性、温度敏感性、高温流变性能、抗车辙性能和黏度等进行了考察。结果表明,复合改性沥青中,SBS、废旧轮胎橡胶粉及石油树脂的最佳质量分数分别为4.5%、14.0%和4.5%;石油树脂/SBS/废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青具有较好的储存稳定性、温度敏感性和抗车辙性能。     

SBS改性沥青的基本性能的实验研究

利用SBS对AH-90沥青进行了改性研究,并对改性沥青的软化点、延度、针入度等性能进行表征.结果表明,随着SBS用量的增加,改性沥青的软化点上升,针入度降低,延度增加;但是当SBS用量增加至6%时,针入度降至国家标准以下.因此,SBS用量在4.5%～5.5%时,改性沥青的软化点、延度、针入度等基本性能最好.     

SBS对沥青性能的影响

通过测试软化点、针入度和延度对SBS改性沥青的性能进行表征.结果表明:使用线型或星型SBS作为沥青改性剂可以显著提高沥青性能.当硫黄稳定剂质量分数为0.2％,SBS质量分数为4％时,改性沥青的软化点、针入度和延度趋于稳定.此外,相较于线型SBS改性,星型SBS改性沥青的软化点稍高,针入度和延度相对更小.     

马来酸酐对SBS改性沥青的性能影响

分析了马来酸酐（MAH）不同掺量对SBS改性沥青微观结构和性能的影响。结果表明,随MAH掺量的增加,SBS改性沥青的软化点和针人度指数PI提高,但5℃延度降低。而改性沥青离析软化点差随MAH掺量增加,先减小后增大,表明相容性先改善后变差。     

不同S/B比例的SBS改性沥青的分散形态及性能

以两种组成比例不同的SBS(791、792)为例，研究了S／B质量比对改性沥青分散形态与性能的影响。结果表明：S／B不同的SBS由于与沥青的相容性不同，对改性沥青的分散形态与性能有所不同。同等质量分数下，S／B高的SBS改性沥青的针入度较小。小用量范围内S／B低的改性沥青软化点高；用量超过5％后，S／B高的改性沥青软化点则较高。S／B低的改性沥青的5℃延度较好，弹性恢复率也较优。当SBS含量为5％时，S／B低的改性沥青的稳定性更好。     

废旧SBS改性沥青再生利用研究

以欢喜岭AH-90沥青为基质沥青,采用添加SBS改性剂的方法制得SBS改性沥青。其针入度、软化点、延度等指标符合JTJ036—98I-C标准,对其进行第一次老化,制得废旧SBS改性沥青。对废旧SBS改性沥青再加入适量的再生剂和SBR,使废旧SBS改性沥青的理化指标重新恢复到JTJ036—98I-C标准的要求,制得再生SBS改性沥青,再对其进行第二次老化。结果表明废旧SBS改性沥青可以通过再生的方法加以重新利用。     

SBS改性沥青的结构与性能

通过动态黏弹性能、结构分析和沥青基本性能测试研究了SBS和沥青之间的相容性,以及SBS用量对改性沥青的结构与性能的影响。结果表明,SBS与沥青有一定的相容性,沥青中的某些组分可进入SBS的聚丁二烯(PB)链段区域。使PB的玻璃化转变温度升高,在高剪切力作用下也可进入聚苯乙烯(PS)链段,降低了PS的玻璃化转变温度,但不会使PS物理交联点发生严重解体。当SBS质量分数为5％时,SBS在沥青中呈彼此分离的球状颗粒;当SBS质量分数达到7％或以上时,则形成连续相。随着SBS质量分数的增加。改性沥青的软化点和低温延度升高,针入度和高温贮存稳定性下降。     

改性道路沥青的研制

以锦西石化分公司生产的辽河减压渣油为基质沥青，SBS为改性剂，采用适当的助溶剂，试制SBS改性道路沥青。相容剂对改性沥青的针人度、低温延度、软化点均有较大影响，选择合适的助溶剂添加粮是非常必要的。     

Fundamental characterization of SBS‐modified asphalt mixed with sulfur

The purpose of this study was to characterize the mechanical behavior of asphalt modified by styrene–butadiene–styrene (SBS) and sulfur. Viscosity, microscopy, and rheological tests were conducted to understand the engineering properties of the polymer‐modified asphalt (PMA). Without the addition of sulfur, the polymer‐modified asphalt was microheterogeneous and was made up of two distinct finely interlocked phases, especially at high SBS concentrations. After the addition of sulfur, the PMA was observed to have smaller asphalt domains and a fairly homogeneous dispersion of the asphalt in the SBS matrix. The compatibility between polymer and asphalt produced an elastic network into the asphalt. The addition of sulfur resulted in an excellent elastic system and substantially increased the rheological properties of the PMA. Because of the colloidal nature of asphalt cements, their engineering properties were greatly improved because of the reinforcement of the SBS polymer and the physical‐chemical interaction between SBS and asphalt. The difference in the softening point between the top and bottom layers decreased significantly, and elastic recovery increased when was sulfur was present. A viscoelastic model was examined and shown to be appropriate for predicting the rheological properties ofthe asphalt–SBS blend mixed with sulfur. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 2817–2825, 2007     

微藻油改性沥青耐老化性能研究

为缓解石油沥青短缺局势,探索微藻油用于沥青改性可行性及改性沥青长期性能,将微藻液经降解、离心、萃取得到微藻油并制备改性沥青。通过不同微藻油掺量下改性沥青延度、软化点和黏度确定微藻油最佳掺量,通过高低温流变试验、混合料路用性能试验分析微藻油改性沥青经旋转薄膜烘箱(RTFOT)短期老化、压力老化容器(PAV)长期老化和紫外老化后性能变化并与SBS改性沥青对比,借助红外光谱分析微藻油改性沥青分子结构组成。结果表明:微藻油掺量为30%(外掺质量分数)时,改性沥青延度达到最大值,软化点和黏度满足改性沥青要求;微藻油改性沥青和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青经RTFOT短期老化后性能差异不显著,微藻油改性沥青耐PAV长期老化和耐紫外老化性能优于SBS改性沥青,尤其是耐紫外老化性能更优。红外分析表明两种改性沥青均含有乙烯基双键、芳香族C—H、甲基和亚甲基等类似成分,但芳香族C—H、伸缩C—C成分含量存在差异。微藻油改性沥青比SBS改性沥青增加的酰胺不饱和基团和羧基利于改性沥青形成网络分子结构。