基于显微形态观测的SBS改性沥青储存后性能评价

为探索改性沥青宏观性能与微观结构的关系,制备了不同剂量苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青室温储存不同时间后二次加热的试样,通过环球软化点试验、布氏黏度试验、动态剪切流变试验,分析了其性能随时间的变化规律,通过荧光显微分析技术,分析了SBS改性沥青对应的显微形态结构.结果表明：储存后经重新加热搅拌的改性沥青性能可恢复至原样沥青水平;改性沥青的微观结构与性能具有较好的相关关系,针对适宜的改性沥青性能要求,改性剂的面积百分率宜控制在10%～75%,长短轴之比标准差宜控制在0.5～2.0.     

基于数字图像分析技术的SBS改性沥青分散均匀性评价

聚合物改性沥青分散相分布均匀性是影响和评价改性沥青改性效果的重要指标,本文在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青荧光显微图像数字化预处理的基础上,借助专业的图像处理与分析软件提取显微图像中分散相的特征参数,并分别采用Morishita指数法、Poisson比较法、Gini系数法、Christiansen系数法对聚合物改性粒子的分散相均匀性进行评估,通过比较几种评价方法结果的准确性与合理性,给出评价聚合物改性沥青改性粒子分布均匀性的推荐方法:Morishita指数离差值和Christiansen分散系数可以对聚合物改性沥青中聚合物相的分布均匀性进行有效的定量评价。     

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.     

用GPC研究SBS改性沥青交联结构及其稳定性

为研究改性沥青中SBS的交联结构及其稳定性,采用凝胶渗透色谱（GPC）分析方法研究了SBS交联结构的转变过程,并与荧光显微分析结果进行对比验证．结果表明：GPC分析结论与荧光显微一致,证明其能有效表征SBS交联结构;改性沥青加工过程中SBS平均分子量增大,形成交联结构,SBS种类和沥青种类对SBS的交联有不同程度的影响;经旋转薄膜烘箱老化试验（RTFOT）后有少量SBS交联结构发生降解,但其对沥青仍具有较好的改性效果．     

接枝率对MMA-g-SBS改性沥青性能的影响

选用甲基丙烯酸甲酯(MMA)对SBS进行接枝改性,以改善SBS与沥青的相容性,提高SBS改性沥青的性能.采用溶液接枝法制备了具有不同接枝率的MMA接枝SBS(MMA-g-SBS),通过傅立叶红外光谱(FTIR)对MMA-g-SBS结构进行了表征,研究了接枝率对MMA-g-SBS改性沥青物理性能和微观结构的影响.结果表明:MMA-g-SBS改性沥青的软化点、针入度、延度和粘度均随接枝率的增大而增加,储存稳定性得到明显提高.在接枝率大于8%以后,接枝率对MMA-g-SBS改性沥青性能的影响更为显著.荧光显微分析表明,随着接枝率的提高,SBS在沥青中分散更均匀,逐渐形成交联网络结构.     

改性剂与绥中36-1沥青配伍性研究

以绥中36-1 70#沥青为基质沥青,减三线糠醛抽出油为相容剂,制备了改性沥青并考察了稳定剂种类及改性剂种类对改性沥青配伍性的影响,分析了在不同改性剂、稳定剂下沥青中SBS相的形态特征。结果表明,在不同改性剂种类的作用下,2#为稳定剂制备的改性沥青软化点差最小;以2#为稳定剂,A为改性剂制备的改性沥青软化点差小于其他三种改性剂;以YH791、LG501S、B、A为改性剂制备的改性沥青软化点、车辙因子G*/sinδ逐渐增大,高温性能增强;通过对改性剂及稳定剂的筛选,选择改性剂A、稳定剂2#作为绥中36-1 70#沥青生产I-D改性沥青的原材料,制备的改性沥青热储存稳定性较好。     

有机蒙脱土/SBS改性沥青的制备与性能研究

采用熔融插层法制备了有机蒙脱土(OMMT)/SBS改性沥青,利用XRD和荧光显微镜表征了OMMT/SBS改性沥青的微观结构,研究了OMMT对SBS改性沥青物理性能和老化性能的影响。结果表明:OMMT与SBS改性沥青形成了剥离型纳米复合结构,并且OMMT可起到交联中心的作用,有利于SBS交联网络在沥青中的形成;OMMT可有效提高SBS改性沥青的粘度和软化点。与SBS改性沥青相比,在PAV老化后,OMMT/SBS改性沥青粘度增加率小、残留针入度比高,表现出优良的耐老化性能。     

碳纳米管／SBS改性沥青的微区结构观察及共混机理探究

通过不同剂量的碳纳米管和4％SBS与基质沥青混合制备不同的改性沥青,用常规方法获得改性沥青的宏观性能指标。利用荧光显微镜观察改性沥青的微观结构,对改性沥青的微观结构进行比较分析,确定各部分的组份和结构特征。对沥青宏观性能的变化与沥青微观结构关系进行总结分析,结果表明微观结构参数与改性剂（碳纳米管、SBS）添加剂量以及宏观性能指标具有较好的相关关系。根据一些已经观察到的结构参数得出更加合理的改性剂添量来进一步提高改性沥青宏观性能指标。     

SBS改性沥青的研究进展

在总结了国内外相关文献的基础上 ,介绍和论述了SBS改性沥青的研究进展。内容涉及聚合物改性剂的种类 ;SBS改性剂的性质、结构和改性机理 ;SBS改性剂与其它聚合物改性剂的比较 ;SBS改性沥青的储存稳定性 ,包括改性沥青相容性与基质沥青的组成关系 ,改性沥青相容性与溶解度参数的关系 ,以及改性沥青的储存稳定性的评价方法 ;SBS改性沥青稳定剂的选择。同时考察了SBS改性剂的加入量与改性效果的关系。SBS改性剂能够均匀的分散在基质沥青中 ,形成均匀的热力学稳定体系 ,在结构上形成互相缠绕的分子互穿网络结构 ,使改性沥青具有较低的脆点 ;常温下粘度很大 ,能抵抗车辙 ;高温时粘度迅速降低 ,具有良好的施工性。同其它改性剂比较 ,在达到同样改性效果的同时具有用量少、来源方便、成本低、效果好等特点     

基于流变学方法的沥青中高温性能及胶浆抗剪强度研究

为了探究不同改性剂对基质沥青各项性能指标的改性效果,选取三种不同的改性沥青,SBS改性沥青、TPE改性沥青和高黏高弹改性沥青,进行室内试验研究对比。通过改性沥青胶浆锥入度试验、PG高温分级试验、温度扫描试验和MSCR试验,从抗剪强度、中高温性能、抗永久变形及变形恢复等方面系统地评估三种改性沥青的路用效果。研究结果表明:改性沥青及胶浆的制备,需要将制备时间、剪切速率、温度等参数严格控制在合理的范围之内,保证材料满足要求;各种沥青胶浆抗剪强度与温度呈现良好的相关性,并且各个回归方程的相关系数R²非常高,TPE改性沥青胶浆有着较高的抗剪强度;三种改性沥青流变试验显示,TPE改性沥青的中高温抗变性能力和高温蠕变恢复能力最佳,高黏高弹改性沥青次之,SBS改性沥青低于前两种沥青。     

温拌型煤液化重质产物改性沥青混合料性能研究

为了解决煤液化重质产物用于锅炉燃烧时经济效益低、污染严重的问题,根据煤液化重质产物与石油沥青成分相似的特点,针对煤液化重质产物改性沥青性能及混合料路用性能开展试验研究,通过改变制备参数对改性沥青性能进行了测试,研究了改性沥青制备工艺路线、温度、掺量等因素对改性沥青性能的影响. 然后,针对煤液化重质产物改性沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能等路用性能展开试验. 结果表明:改性沥青采用机械剪切方式,剪切速率3 000 r/min,剪切时间30 min,剪切温度120℃,煤液化重质产物与石油沥青质量比为7:93,拌合温度为125℃时,制备的AC-20混合料路用性能可满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中相关要求,且与石油沥青混合料和温拌沥青混合料相比,具有低能耗、低成本等优点.     

Influence of SBS modifiers on viscoelastic mechanical behavior of modified asphalt

In order to verify the influence of different block proportions S/B on the effect of SBS modified asphalt,the dynamic mechanical performance test and static loading test were performed on the samples composed of different kinds of SBS with base asphalt. It is found that different S/B values fix on different modified effects and different viscoelastic mechanical behaviors,due to biphasic separate fabric of polybutadiene and polystyrene in SBS. In low-speed running pavement,the modified asphalt with lower S/B value shows better pavement performance,while in high-speed running pavement,the modified asphalt with higher S/B value shows better pavement performance. As far as SBS modified asphalt itself is concerned,mixing proportion impacts on resisting displacement and block proportion S/B ratio impacts on strain recovery capacity. In the case that the conditions are the same,SBS modified asphalt with different S/B values can be used for different travelling speed pavement construction demands to get an intelligent use.     

Sasobit对沥青混合料阻燃性能的影响

通过对添加Sasobit温拌剂的温拌及温拌阻燃沥青混合料进行试验研究,对比分析了其在添加阻燃剂前后混合料在水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性等路用性能方面的变化,并参照GB/T10707—1989橡胶燃烧性能测试标准规定的极限氧指数测试方法,采用改进的试样制备方法,对SBS改性沥青和SBS改性阻燃沥青分别在添加不同掺量Sasobit温拌剂后的阻燃性能进行了试验研究.试验结果表明,Sasobit温拌沥青混合料在添加阻燃剂前后其路用性能均能满足规范要求,可以应用于隧道路面;然而氧指数试验结果表明,蜡基温拌剂Sasobit掺在沥青中有一定的助燃作用,它的添加会使沥青极限氧指数减小,阻燃性能变差,且随着其掺量的增加不断降低.     

Quantitative analysis on distribution of modifier in microstructure of SBS modified asphalt

A method was developed to make a quantitative analysis of the microstructure of asphalt modified with styrene-butadiene-styrene block(SBS) copolymer. Moreover, both mixed and branched SBS were employed in the preparation of modified asphalt. By sampling specimens from the top, middle, and bottom, a number of microscope slides were made and 400 times micro images were gained. Binarized with the software of MATLAB, the images then went to the process of distribution test, when four typical distributions were employed to investigate the distribution of modifi er spread in asphalt. The distribution characteristic and its parameter were both found. The results show that asphalt phase clearly obeys Poisson distribution, and its parameter, λ, is bond up with the condition SBS performs in. Based on this parameter, indexes can be set up to evaluate the structure of the mixture and its performance as well. Compared with that modifi ed with mixed SBS, the asphalt modifi ed with branched SBS has better performance but worse stability, for it is easier to segregate.     

有机膨润土复配SBS改性沥青性能的研究

研究了有机蒙脱土(OMMT)复配SBS改性沥青的性能.结果表明:SBS改性沥青的改性剂在沥青是以球状分布于沥青中,OMMT复配SBS改性沥青中的改性剂呈微米球状和细条形状;OMMT改性沥青可以提高改性沥青的高温性能、针入度比和耐老化性能,但对低温性能没有改善.OMMT复配SBS改性沥青的高温性能较好,有较好的耐老化性能,同时储存稳定性能也有一定的改善.     

橡胶粉改性沥青的研究

研究了胶粉的种类、粒径、用量及沥青的种类对胶粉改性沥青性能的影响，并通过荧光显微镜的观察探讨了胶粉对沥青的改性机理。结果表明：两种胶粉（胎胶粉和鞋胶粉）对沥青性能的改善并无明显的差异；胶粉的粒径对沥青的改性有一定的影响，但若胶粉在沥青中溶胀性有限；对沥青改性并非胶粉越细越好；胶粉用量在20％以内，对沥青改性有显著作用，继续增大胶粉用量，沥青性能的改善幅度明显减小；沥青中轻组份含量对胶粉改性沥青的性能有很大影响，轻质组份含量大，可渗入胶粉内部使其发生溶胀，有利于沥青性能的改善。     

二次回归正交设计的高粘度改性沥青性能

为了优化高粘度改性沥青的制备工艺,借助二次回归正交设计,对苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物（SBS）及添加剂A、B的掺兑量与改性沥青60℃和135℃粘度之间关联规律进行了研究．结果表明：SBS和添加剂B可大大增加改性沥青60℃的粘度,而添加剂A能有效的控制改性沥青135℃的粘度．建立了改性剂掺兑量与改性沥青60℃和135℃粘度的数学模型并进行了方程拟合,回归方程的拟合度分别为11．007、75．853,均大于F0.01,（9,8）=3．39,表明在α=0．0l水平上回归方程具有较好的拟合度,对高粘度改性沥青的制备具有指导作用．