基于储存稳定性的橡胶改性沥青制备工艺

为了制备储存稳定性良好的橡胶改性沥青,基于高温混炼工艺,使用聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、芳烃油、辛烯聚合物橡胶反应剂(TOR)、稳定剂与橡胶粉对基质沥青进行复合改性。提出了橡胶改性沥青的制备方法,分析了改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响,并通过荧光试验观察改性剂在沥青中的分散效果。研究结果表明:添加质量分数为25%的40目(380 μm)胶粉可以明显提高沥青的高温性能;180 ℃下剪切60~90 min后溶胀发育60 min可以得到稳定性良好的橡胶改性沥青;加入相容剂和稳定剂可以提高胶粉的溶胀与分散程度,改性剂之间对沥青性能的影响存在协同作用;复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;橡胶粉、SBS在沥青中的溶胀程度和分散均匀性是影响沥青常规性能和储存稳定性的直接因素。     

低标号SBS改性乳化沥青的研究及应用

采用硬质沥青、70#基质沥青、SBS改性剂、稳定剂、温拌剂、乳化剂等制备成的低标号SBS改性乳化沥青,对其性能进行初步检验,探索一种能分步施工、不粘轮的防水粘结层用高性能改性乳化沥青。结果表明,先将硬质沥青、70#基质沥青按一定比例混合,添加SBS改性剂、温拌剂、稳定剂制作成SBS改性沥青,再添加乳化剂制得低标号SBS改性乳化沥青,能够满足防水粘结层分步施工、不粘轮的技术要求。     

碳纳米管/SBS复合改性沥青路用性能与相容性研究

为改善SBS改性沥青的路用性能及相容性,采用高速剪切法,将碳纳米管掺入SBS改性沥青中,制备复合改性沥青。采用三大指标、布氏粘度、离析实验、荧光显微镜等对其性能进行评价。结果表明,碳纳米管可以有效改善SBS改性沥青的高温稳定性、粘滞性,并且随着掺入碳纳米管量的增加,性能效果提升越好,但超过0.9%时改善效果趋于饱和;对改性沥青的温度敏感性和低温性能存在不利影响;碳纳米管的掺入限制了SBS颗粒与沥青分子之间的相对运动,使得SBS在沥青中的分散更均匀,改善了相容性与储存稳定性;综合考量碳纳米管/SBS复合改性沥青的各项性能,当其掺量为0.9%时,改性效果达到最佳。     

SBS/PPA复合改性乳化沥青的制备与性能评价

通过熔融共混法制备SBS/PPA复合改性沥青,采用胶体磨将其乳化得到SBS/PPA复合改性乳化沥青,研究多聚磷酸(PPA)对SBS改性乳化沥青稳定性、蒸发残留物路用性能的影响。结果表明,PPA能够改善SBS改性乳化沥青的储存稳定性,当PPA掺量由占SBS用量的1%增加到3%时,和未添加PPA的SBS改性乳化沥青相比,其5 d储存稳定性由6.3%降低到4.9%,降低的幅度超过22%,且随着PPA掺量的增加,SBS改性乳化沥青蒸发残留物的软化点、延度逐渐升高。PPA能够促使SBS在改性沥青中形成空间网状结构,从而提高了SBS对沥青路用性能的改善效果。当SBS掺量为沥青用量的4.5%,PPA的用量为SBS用量的3%时,SBS/PPA改性乳化沥青蒸发残留物的路用性能接近热沥青。     

SBS/PPA复合改性乳化沥青的制备与性能评价

通过熔融共混法制备SBS/PPA复合改性沥青,采用胶体磨将其乳化得到SBS/PPA复合改性乳化沥青,研究多聚磷酸(PPA)对SBS改性乳化沥青稳定性、蒸发残留物路用性能的影响。结果表明,PPA能够改善SBS改性乳化沥青的储存稳定性,当PPA掺量由占SBS用量的1%增加到3%时,和未添加PPA的SBS改性乳化沥青相比,其5 d储存稳定性由6.3%降低到4.9%,降低的幅度超过22%,且随着PPA掺量的增加,SBS改性乳化沥青蒸发残留物的软化点、延度逐渐升高。PPA能够促使SBS在改性沥青中形成空间网状结构,从而提高了SBS对沥青路用性能的改善效果。当SBS掺量为沥青用量的4.5%,PPA的用量为SBS用量的3%时,SBS/PPA改性乳化沥青蒸发残留物的路用性能接近热沥青。     

基于正交试验的高黏改性沥青制备及性能研究

为了制备一种性能优良的高黏改性沥青,采用自制的热塑性弹性体TPE、增韧剂和增黏剂对基质沥青进行改性,制备了T-HVA高黏改性沥青.通过正交试验分析各改性剂掺量对沥青性能的影响,以软化点、延度和动力黏度等指标进行控制,并通过综合平衡法对各指标综合分析,最终确定T-HVA高黏改性沥青的各改性剂最佳掺配比例为:热塑性弹性体TPE掺量5％、增韧剂ZR掺量2％、增黏剂ZN1掺量2％、增黏剂ZN2掺量1％.与6％SBS改性沥青和传统高黏改性沥青性能对比发现:最佳掺配比例下的T-HVA高黏沥青具有更好的低温性能、施工和易性和热储存稳定性,其高温性能远优于SBS改性沥青,但略差于传统高黏沥青.通过荧光显微图像分析表明,T-HVA高黏改性沥青形成了致密的网络状结构,改性材料分散性良好,沥青与改性剂间不存在明显界面.综合各项指标分析,T-HVA高黏改性沥青具有较强的集料黏结性和耐老化性,表现出较好的高温稳定性和低温柔性.     

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改性沥青软化点的影响因素研究

软化点是评价SBS改性沥青高温性能的重要指标,本文主要介绍了基质沥青、改性剂型号及添加量、稳定剂添加量、工艺条件对SBS改性沥青软化点的影响。     

脱硫胶粉改性沥青工艺及储存稳定性研究

在较高温度下高速剪切混合脱硫胶粉和沥青制备脱硫胶粉改性沥青,考察了温度、时间、脱硫胶粉粒径、脱硫胶粉加量及稳定剂加量对沥青性能、改性沥青粘度和储存稳定性的影响,以探究脱硫胶粉改性沥青的工艺条件及其对改性沥青性能、粘度和储存稳定性的影响.结果表明:改性温度的升高和时间的延长可以改善改性沥青性能,60目脱硫胶粉且加量为20%质量百分数时,改性沥青的性能最优,储存稳定性最高,稳定剂的加入显著地改善了脱硫胶粉-沥青体系的交联度,进一步改进了改性沥青的性能,增加了体系的稳定性;在脱硫胶粉/总量=0.2(质量比,60目)、温度200 ℃、时间60 min及稳定剂加量为0.4%(质量百分数)时,脱硫胶粉改性沥青的性能最佳、稳定性最高.     

SBS改性沥青化学交联过程的微观结构和性能研究

研究了SBS改性沥青在反应性改性过程中的微观相态结构变化,以及交联剂对改性沥青性能的影响.结果表明:化学交联反应可以改变石油沥青的胶体结构,从而显著改善改性沥青的储存稳定性、高温稳定性和感温性;反应性改性沥青的微观相态结构不但与聚合物的品种有关,也与基质沥青的化学组成密切相关,在高速剪切过程中逐渐由沥青为连续相、聚合物为分散相的"海""岛"型结构,转变为聚合物相和沥青相互相贯穿网络的双连续相结构,SBS在高温储存过程中分散更加均匀,不发生离析现象.     

油页岩改性沥青微观机理与性能分析

采用荧光显微镜实验研究油页岩改性沥青的微观结构,通过流变实验(DSR)测试高、低温对其流变性能影响,利用沥青三大性能指标实验、粘度实验和旋转薄膜加热实验分析油页岩改性沥青的路用性能。结果表明,油页岩的添加能让SBS改性剂与基质沥青达到更好的共融状态,且能有效提高SBS改性沥青的高温稳定性、粘附性和抗老化性能,但会降低其低温抗裂性能;DSR实验表明掺入适量油页岩能明显提升复合改性沥青的复数剪切模量和车辙因子,且油页岩矿粉掺量越多,增幅越大。     

油页岩改性沥青微观机理与性能分析

采用荧光显微镜实验研究油页岩改性沥青的微观结构,通过流变实验(DSR)测试高、低温对其流变性能影响,利用沥青三大性能指标实验、粘度实验和旋转薄膜加热实验分析油页岩改性沥青的路用性能。结果表明,油页岩的添加能让SBS改性剂与基质沥青达到更好的共融状态,且能有效提高SBS改性沥青的高温稳定性、粘附性和抗老化性能,但会降低其低温抗裂性能;DSR实验表明掺入适量油页岩能明显提升复合改性沥青的复数剪切模量和车辙因子,且油页岩矿粉掺量越多,增幅越大。     

大掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料制备及路用性能研究

为一定程度上解决胶粉掺量增加引起的粘度增加而使得胶粉改性沥青掺量受限的问题,依托在做项目,研究25%大掺量胶粉/SBS复合改性沥青,并进行沥青及混合料性能研究。结果得到:TOR/HDPE的添加可以实现满足性能要求的大掺量胶粉/SBS复合改性沥青的制备;提出了一种25%胶粉/SBS改性沥青的制备方法。     

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.     

PPA/SBS及PPA/橡胶粉复合改性沥青性能

采用0.4%,0.8%,1.2%,1.6%掺量的多聚磷酸(PPA)制备成PPA/SBS复合改性沥青和PPA/橡胶粉复合改性沥青,通过三大指标、布氏粘度、薄膜加热试验等考察两种PPA复合改性沥青的高低温性能、抗老化性能。结果表明,PPA对PPA/SBS和PPA/橡胶粉复合改性沥青的低温抗裂性都有所削弱,PPA/橡胶粉复合改性沥青低温抗裂性能相对较优,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青低温性能下降最为明显;PPA/SBS改性沥青和PPA/橡胶粉改性沥青的高温性能较基质沥青有明显提升,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青高温稳定性最优;PPA的加入能够改善沥青的抗老化性能,PPA/橡胶粉复合改性沥青抗老化性能较PPA/SBS复合改性沥青更佳。     

调制煤沥青对复合改性乳化沥青性能的影响

为提高复合改性乳化沥青的使用性能,采用加入调制煤沥青的方式和用SBS改性制备复合改性乳化沥青。结果表明,随着调制煤沥青添加量的增加,复合改性乳化沥青的延度和软化点得到改善。当添加20%调制煤沥青后,延度提高至30cm,软化点升到70℃,复合改性乳化沥青已具有良好的高低温性能。荧光显微图像和红外光谱分析表明,在改性过程中SBS与沥青材料之间除物理改性外,还发生了某种化学接枝反应形成网络构架,从而提高了SBS与沥青材料的结合强度,使得沥青体系更加稳定。     

昆仑-欢喜岭SBS改性沥青的稳定性研究

昆仑-欢喜岭重交通道路沥青与SBS具有良好的配伍性,采用适当工艺,选择良好配伍的SBS改性剂,添加不同类型的稳定剂,使SBS与稳定剂发生化学反应,降低两种材料的界面能。对比基于现场改性不添加稳定剂的改性沥青,热储存稳定性及高温性能均明显改善,适于基地式生产并较长时间贮存,使用性能优异。     

温拌SBS改性沥青的流变特性及微观机理研究

将两种不同类型的温拌剂ACMP和XT-WY2分别加入到SBS改性沥青中,制备温拌SBS沥青,进行了黏度和高低温流变实验,并通过傅里叶红外光谱和荧光显微镜研究其微观形貌。结果表明,ACMP不利于沥青的高温性能,但与沥青的相容性较好,可以提升其低温性能,XT-WY2并未明显改变沥青的流变性能。两种温拌剂均为物理改性,都会提高SBS改性剂在沥青中的分散均匀性,但分散效果不尽相同。温拌沥青的微观参数荧光面积与其流变性能相关性很强,可反映其高低温性能。     

SEBS与SBS改性沥青性能对比研究

为掌握SEBS改性沥青性能,以SBS改性沥青为参照,分别制备不同掺量SEBS和SBS改性沥青进行动态剪切流变(DSR)、弯曲梁蠕变(BBR)、改进沸煮法及离析试验,就两种改性沥青高温性能、低温性能、粘附性及存储稳定性进行对比分析。结果表明:随着SEBS和SBS掺量增加,沥青高温性能和粘附性逐渐变好,低温性能呈先变差后变好再变差趋势,掺量为4%时低温性能最优,存储稳定性则逐渐变差;相同SEBS和SBS掺量下,SEBS改性沥青的高温性能、低温性能、粘附性及存储稳定性均优于SBS改性沥青。考虑综合性能最优,推荐采用4%掺量SEBS制备改性沥青。     

多层共挤膜废料改性沥青的微观结构和流变性能

采用多层共挤膜废料(r-MCEFS)对重交70#沥青进行改性制备r-MCEFS改性沥青。探讨了r-MCEFS用量对改性沥青的常规性能、微观结构和流变性能的影响。结果表明,随着r-MCEFS用量的增加,基质沥青的软化点逐渐上升;当r-MCEFS用量增加到4份（质量份数,下同）后,改性沥青的相形态由“海-岛”结构逐渐转变为“类网络”结构;随着r-MCEFS用量的增加,改性沥青的回弹模量和高温稳定性得到改善,r-MCEFS与沥青基质的界面作用增强。