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.     

表面活化处理胶粉改性沥青的性能

用液体不饱和聚合物增容剂对废旧轮胎胶粉进行表面活化处理,制备了废旧轮胎胶粉改性沥青(CRMA),考察了其储存稳定性,并与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的流变性能进行比较.结果表明,经表面活化处理的胶粉在基质沥青中的分散性得到明显改善;与胶粉直接改性沥青相比,活化胶粉改性沥青的储存稳定性好;基质沥青、SBS改性沥青、活化胶粉改性沥青三者相比,以最后者的高温抗车辙性能、抗疲劳开裂性能和抗低温开裂性能最好,基质沥青最差.     

基于体积性能平衡设计方法的胶粉改性沥青TOM-10混合料的性能研究

为解决公路超薄层罩面病害和体积设计方法的不足,以胶粉和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体(SBS)改性沥青为原料制备高性能胶粉改性沥青,采用体积性能平衡设计方法,对胶粉改性沥青TOM-10混合料进行配合比设计,对胶粉改性沥青TOM-10混合料的路用性能进行分析,并与SBS改性沥青TOM-10混合料进行对比。结果表明:胶粉改性沥青的耐高、低温和耐老化性能均优于SBS改性沥青;采用体积性能平衡设计方法设计的胶粉改性沥青TOM-10混合料的动稳定度、残留稳定度、劈裂强度比和最大弯拉应变均远大于规范要求;胶粉改性沥青TOM-10混合料的高温稳定性能、抗水损害性能、低温抗裂性能和耐疲劳性能优于SBS改性沥青TOM-10混合料,胶粉的加入可以提升沥青混合料的耐久性能。     

胶粉/SBS复合改性沥青路用性能研究

采用AC-13的矿料级配,通过沥青混合料的马歇尔实验、车辙实验和冻融劈裂实验,将胶粉/SBS复合改性沥青与基质沥青和SBS改性沥青进行对比研究,探讨胶粉/SBS复合改性沥青在路用性能上的优劣,实验结果表明,复合改性沥青在高温稳定性能上有明显的优势,水稳定性能与SBS改性沥青相当,远优于基质沥青。     

纳米碳酸钙/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的制备及性能

采用纳米CaCO3和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）作为外加剂制备纳米CaCO3/SBS复合改性沥青。通过测试基本物理性能确定了外加剂的最佳掺量,通过流变性能测试、离析试验、荧光显微镜观察及热重分析等考察了沥青的性能及微观形貌。结果表明,两种外加剂复配的最佳比例为5%（质量分数,下同）的纳米CaCO3和4%的SBS;在纳米CaCO3改性沥青中掺加SBS后,复合改性沥青在不同温度下的黏度增大,高温抗车辙能力增强,低温性能得到明显改善,储存稳定性良好;纳米CaCO3分子、SBS分子和基质沥青分子三者具有良好的相容性,经复合改性后沥青的热稳定性增强。     

SBS与聚异丁烯协同改性煤沥青流变性能的研究

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、聚异丁烯二组分对煤沥青进行物理协同改性,研究了改性沥青的结构及流变性能。通过SEM及流变性能测试表征,研究结果表明:聚异丁烯的加入在一定程度上解决了SBS的离析现象,SBS改性煤沥青的断面平整,但存在离析现象;SBS与聚异丁烯二组分协同改性的煤沥青断面也较平整,结构较均匀,说明改性剂已经与沥青几乎融为一体。SBS与聚异丁烯协同改性煤沥青改善煤沥青的低温粘度,而且增强其弹性。最后得出煤沥青协同改性的最佳比例为4%SBS及4%聚异丁烯。     

接枝SBS的研究进展及其在改性沥青中的应用

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）作为一种性能优异的热塑性弹性体,已成为目前应用最广泛的聚合物沥青改性剂。本文针对SBS与沥青物化性质差异较大、相容性不足、制备的改性沥青易离析的应用缺陷,在阐释接枝SBS接枝原理的基础上,总结了以引发剂法和辐射接枝聚合法为代表的接枝方法,综述了不同单体接枝SBS作为沥青改性剂的研究现状,通过分析评价提出了今后的研究重点,即选择极性合适、不影响沥青性能的单体,综合研究物料用量、温度、时间等因素来严格控制接枝SBS合成过程,全面准确地表征接枝物结构及接枝率等参数,并深入研究其改性沥青机理,建立整套指标体系。     

聚合物改性沥青性能研究

以SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、APAO(α-烯烃共聚物)分别作为沥青的改性剂,并就APAO改性沥青、SBS改性沥青和APAO-SBS复合改性沥青的性能进行了对比。研究结果表明:APAO在沥青中具有良好的分散性,其可有效改善沥青的高温稳定性和抗老化性,并且能有效降低沥青的温度敏感性;APAO-SBS改性沥青可形成稳定的立体网状结构,从而有效限制了沥青体系的运动,故APAO-SBS改性沥青具有良好的抗老化性,并且能有效降低沥青的温度敏感性。     

工厂化胶粉改性沥青的发展动向

基于国内外胶粉在沥青中的应用现状,提出了胶粉改性沥青的不稳定性、高耗能、高成本和高污染性是目前应用的障碍。比较了传统橡胶沥青与工厂化胶粉改性沥青的不同和优缺点。高温贮存稳定性是成品胶粉改性沥青的工厂化的瓶颈,分析了高温贮存稳定性机理,从配方、工艺等方面综述了目前国内外提高胶粉改性沥青高温贮存稳定性的方法,指出工厂化胶粉改性沥青逐步代替目前的SBS改性沥青是胶粉应用于沥青的原动力,而合理标准的制定是其应用的加速器。     

两种改性沥青的微观结构试验研究

利用现代测试手段,如红外光谱（IR）、热重（TG）、扫描电镜（SEM）分析的方法,对基质沥青、SBS改性沥青和胶粉改性沥青进行了试验。分析了沥青的微观结构及改性沥青性能。结果表明：基质沥青为均相结构,SBS改性沥青为亚均相结构;废胶粉与沥青能够均匀混合,既有物理共混又有化学反应,形成稳定的非均相结构;胶粉颗粒的表面网状结构可很好的吸附沥青,使沥青粘度增大,感温性降低,为改性沥青的应用提供了理论依据。     

基于响应面法的高黏度复合改性沥青中丁苯橡胶/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/胶粉的最优掺量

采用响应面（Box-Behnken）法,以丁苯橡胶（SBR）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）和胶粉各自的掺量作为影响因素,以沥青的三大技术指标、60℃动力黏度及170℃布氏黏度为评价指标建立各自的响应面模型,探讨三种添加剂掺量对沥青技术指标的影响规律,并优选出高黏度复合改性沥青中SBR、SBS和胶粉的最佳掺量。结果表明,分别以质量分数5%、5%和15%的SBS、SBR和胶粉复合而成的高黏度复合改性沥青性能最好,其针入度为4.63 mm,延度为364 mm,软化点为86.5℃,60℃动力黏度为78 158 Pa·s,170℃布氏黏度为2.72 Pa·s,各项指标均高于标准要求。     

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。     

活化废轿车轮胎胶粉及其改性沥青的基本性能

采用双螺杆挤出机辅以活化剂制备活化废轿车轮胎胶粉(GTR),用其改性沥青或与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青。研究了活化GTR的溶胶、凝胶含量,考察了活化GTR改性沥青和活化GTR/SBS复合改性沥青的基本性能及微观形貌。结果表明,热剪切以及添加活化剂均能提高GTR的溶胶含量,使脱硫降解程度增大;用活化GTR改性沥青,改性沥青的针入度大幅增大,软化点、弹性回复、黏度明显降低;用活化GTR/SBS复合改性沥青,随着活化GTR含量的增大,改性沥青的软化点升高,针入度、延度、弹性回复降低,但经旋转薄膜老化后延度提高,耐老化性能提高;活化GTR在沥青中的粒径明显减小,分散性得到改善,而活化GTR/SBS复合改性沥青时,GTR均匀分散于SBS的网络结构中。     

基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物结构差异的改性沥青老化过程热重分析（英文）

制备了7种不同苯乙烯-丁二烯二嵌段(SB)含量、苯乙烯链段含量及数均分子量的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂,用于制备改性沥青,并考察了SBS的结构对改性沥青性能的影响。结果表明,SBS改性沥青的热重曲线与基质沥青相似,其老化过程包括轻质组分向重质组分的转化和SBS自身的降解与交联,不同SBS结构的改性沥青的质量损失快慢和大小存在差异;SBS数均分子量大的改性沥青长期老化后稳定性较好;聚苯乙烯链段含量高的SBS改性沥青老化后的质量损失率明显降低,在短期老化后有较好的热稳定性;含SB较多的SBS改性沥青耐老化能力差,老化后的质量损失率显著增长。     

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。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青剪切发育过程的动态力学分析

用4种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性2种不同组分的基质沥青,通过温度扫描试验和常规实验,研究了改性沥青在不同剪切与发育时间的动态力学性能与物理性能,分析了在生产过程中影响SBS改性沥青质量的因素。结果表明,SBS改性沥青的损耗因子（tanδ）峰值在剪切发育过程中均减小;SBS改性含有适量沥青质和芳香分的沥青A经过发育后,其tanδ峰值降低,且在40—90℃出现平台值;SBS改性组分不平衡的沥青B的tanδ随温度上升而增加;SBS改性沥青A的储能模量（E’）与损耗模量（E”）在剪切初期有较大幅度增加,在发育过程中,其变化幅度很小,E’的增加幅度比∥大;SBS改性沥青B的E’与E”在发育过程中有较大幅度增加;适当的剪切发育时间使SBS改性沥青的延度增大,黏度增加;发育20h后,SBS改性沥青的延度明显下降,黏度增长幅度过大;相容性好的沥青需要适当的发育过程,以不超过4h为宜,相容性差的沥青不需要发育过程。     

基于体积性能平衡方法的胶粉改性沥青TOM-10混合料的性能研究

为解决公路超薄层罩面病害和体积设计方法的不足,以胶粉和SBS改性沥青为原料制备高性能胶粉改性沥青,采用体积性能平衡设计方法,对胶粉改性沥青TOM-10混合料进行配合比设计,对胶粉改性沥青TOM-10混合料的路用性能进行分析,并与SBS改性沥青TOM-10混合料进行对比。结果表明：胶粉改性沥青的耐高、低温和耐老化性能均优于SBS改性沥青;采用体积性能平衡设计方法设计的胶粉改性沥青TOM-10混合料的动稳定度、残留稳定度、劈裂强度比和最大弯拉应变均远大于规范要求;胶粉改性沥青TOM-10混合料的高温稳定性能、抗水损害性能、低温抗裂性能和耐疲劳性能优于SBS改性沥青TOM-10混合料,胶粉的加入可以提升沥青混合料的耐久性能。     

SBS/MMT共混物改性沥青性能的研究

利用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)与蒙脱土(MMT)制备了不同m(SBS):m(MMT)的共混物,探讨了共混物中m(SBS):m(MMT)对改性沥青物理机械性能、高温贮存稳定性、相形态及动态力学性能的影响。同时,对SBS/MMT用量和质量比相同的共混物改性沥青与直接改性沥青的性能作了对比分析。结果表明:利用SBS/MMT共混物对沥青进行改性在保持试样较好的低温性能的同时,能够明显提高沥青的高温贮存稳定性及高温动态力学性能,整体改性效果优于SBS/MMT直接改性沥青。     

丁二烯-苯乙烯共聚物改性沥青的研究进展

介绍了丁二烯-苯乙烯共聚物改性沥青的发展状况,分析了聚合物改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)与基质沥青的分散性、溶胀性和相容性问题,着重论述了丁二烯-苯乙烯共聚物化学改性沥青的可能性。指出SBS、SBR与沥青适当相容并达到均匀分散,是充分发挥改性效果的前提;化学改性以及复合改性技术是提高沥青性能的重要手段。     

聚烯烃弹性体/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青混合料的抗老化性能

采用聚烯烃弹性体（POE）对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青进行复配改性,制备了POE/SBS改性沥青混合料。考察了POE用量对SBS改性沥青抗老化性能的影响。结果表明,POE/SBS复配改性能提升沥青混合料的高温抗老化性能,且对低温性能有一定的改善效果。POE改善了SBS改性沥青混合料的抗车辙和抗老化性能,但会在一定程度上降低其低温韧性。当在沥青中加入质量分数分别为4%和3%的SBS和POE,POE/SBS改性沥青混合料的综合性能较佳。