基于不同基质沥青的多聚磷酸复配SBS改性沥青性能评价

以镇海,埃索,SK三种90#基质沥青为原料,分别掺入多聚磷酸(PPA)、聚合物SBS两种改性剂,采用高速剪切法在室内制备多种复配改性沥青材料.通过常规指标测试、重复蠕变试验、疲劳性能分析、粘度试验,对不同掺量复合改性沥青的路用性能进行评价,从而确定改性剂的最佳掺量,并选择适用于复合改性沥青生产的基质沥青.结果表明:PPA的掺入使得改性沥青温度敏感性降低,高温性能以及抗疲劳性能显著提高;PPA的最佳掺量为1％,此时复合改性沥青的性能达到最优;适用于掺入PPA进行改性的基质沥青为SK90#最优,埃索90#次之,镇海90#最差;SK90#基质沥青掺入3.5％ SBS和1％的PPA所复配的改性沥青经济效益较普通SBS改性沥青更为优异.     

疏水性纳米SiO_2/SBS复合改性沥青性能的研究

采用疏水性的纳米SiO_2作为沥青改性剂对SBS改性沥青进行改性,对纳米SiO_2/SBS改性沥青进行针入度、软化点、延度三大指标试验和布氏粘度试验,研究了不同掺量的改性剂对SBS改性沥青的影响。试验结果表明:纳米SiO_2掺入后,SBS沥青的针入度有所下降,使沥青变硬,在掺量为7%时针入度最小为6.2mm;软化点随纳米SiO_2掺量的增加整体呈现上升趋势,在一定程度上提高了其高温稳定性;延度随着纳米SiO_2掺量的增加出现了先增大后下降的趋势,在掺量为4%时延度达到最大值,对沥青低温性能有所提升,但是超过这个掺量后随着掺量的继续增加延度有所降低;随着纳米SiO_2掺量的逐渐增加,纳米SiO_2/SBS改性沥青的粘度呈现出逐渐增大的趋势,但其粘度都小于3Pa·s,符合使用要求。     

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。     

复合改性沥青性能研究

为研究C9石油树脂与红油增塑剂对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)改性沥青的影响,采用5℃延度、针入度指数(PI)、车辙因子(G*/sinδ)指标来评价各沥青的高低温及感温性能,然后将其与基质沥青进行对比分析,并采用红外光谱分析沥青红外吸收峰与性能之间的关系。研究结果表明:加入C9石油树脂可降低SBS改性沥青的低温性能,树脂和增塑剂均可改善SBS改性沥青的温度敏感性及高温性能;SBS改性剂中的聚丁二烯含量是影响沥青低温性能的主要原因,增塑剂和树脂中芳香族化合物可提高沥青的高温性能。     

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。     

永古高速公路SBS改性沥青试验研究

本试验主要研究目的是SBS改性剂、相容剂、稳定剂、剪切速率、剪切时间、发育时间对永古高速公路SBS改性沥青性能的影响.查阅该地区沥青路面资料,初步确定在相容剂掺量1.5％,稳定剂掺量1.5‰的前提下,通过对沥青软化点、25℃的针入度、5℃的延度、离析软化点差进行试验,对试验结果进行分析,最终确定SBS改性沥青的SBS改性剂掺量3.8％、相容剂掺量1.5％、稳定剂掺量2‰.在此SBS改性沥青的前提下,研究剪切速率、剪切时间、发育时间对SBS改性沥青的影响,在剪切时间30 min,发育时间90 min的前提下,继续对沥青软化点、25℃的针入度、5℃的延度进行试验,整理分析数据,得到最终的制备工艺为:剪切速率5500 r·min-1、剪切时间35 min、发育时间为120 min.得到结论为永古高速SBS改性沥青为:SBS改性剂掺量3.8％、相容剂掺量1.5％、稳定剂掺量2‰、剪切速率5500 r·min-1、剪切时间35 min、发育时间120 min.     

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。     

糠醛抽出油在SBS改性沥青中的应用研究

以中石化金陵炼化厂生产的90#A级沥青为基质沥青,以岳阳石化厂生产的SBS791-H为改性剂,一种糠醛抽出油作为相容剂制备了改性沥青,研究了不同糠醛抽出油添加量下,改性沥青在RTFOT老化前后四组分和性能的变化情况,探讨了糠醛抽出油对SBS改性沥青的作用机理以及适宜添加量。     

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.     

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改性沥青的研制

采用国产SBS掺入五种牌号的沥青中,研究了SBS用量、SBS在不同沥青中的分散形态及其对改性沥青性能的影响。认为以SBS在沥青中形成连续相且呈网状结构的改性沥青性能最佳。该改性沥青具有良好的抗高温流动性、耐冲击性,耐老化性和优异的低温性能,0℃时的延度达100 cm,回弹率85％,Fraas脆点<-35℃,针入度>0.7,耐热度86℃。改变SBS的掺入量,可以得到不同性能的改性沥青,以便满足不同路面和沥青油毡的需要。     

PEG改性高温煤焦油复掺石油沥青性能

将聚乙二醇(PEG)与煤焦油在70～75℃搅拌共混改性后加入到基质沥青中,通过三大指标、傅里叶红外光谱仪、动态剪切流变实验和扫描差示量热实验对其改性性能进行分析。结果表明,改性沥青针入度和延度降低,软化点升高;根据Lambera Beer定律,定量分析峰面积,36. 12%的聚乙二醇分子参与改性去毒;改性沥青复数剪切模量和车辙因子随温度升高而减小,相位角随温度升高而增大,抗车辙能力较基质沥青改性沥青高温性能提高近10℃; 37. 5℃以上,10%～15%掺加量,改性效果最好; 37. 5℃以下,掺量越大,改性效果越好;改性后玻璃化温度升高不明显,掺加20%比例改性剂时,玻璃化转变温度最高提升2. 7℃。相比于基质沥青,改性沥青低温性能略有降低,但高温性能显著提高。     

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。     

基于正交试验的多聚磷酸复配SBS改性沥青粘弹性研究

为了探究多聚磷酸(PPA)复配SBS改性沥青组成材料对其粘弹性的影响,本文以SK90#基质沥青、SBS改性剂、抽出油、稳定剂、PPA、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为原材料,在正交试验设计的基础上,用高速剪切机制备了PPA复配SBS改性沥青,利用动态剪切流变仪分析了其粘弹特性.结果表明:(1)随着温度的升高,PPA复配SBS改性沥青的抗车辙因子随之降低、弹性减弱、抗永久变形能力降低,而其相位角增大、粘性增强、不可恢复变形能力提高.(2)当多聚磷酸的掺量为0.5％,复配改性沥青的其他组分选择最大掺量(均为3号水平)时提高了其粘弹性能,达到最优流变性能.(3)当PPA掺量为0.5％,SBS掺量为4％,抽出油掺量为2％,DBP为2％时,其复配改性沥青的性能最佳.     

PEG改性高温煤焦油复掺石油沥青性能

将聚乙二醇(PEG)与煤焦油在70～75℃搅拌共混改性后加入到基质沥青中,通过三大指标、傅里叶红外光谱仪、动态剪切流变实验和扫描差示量热实验对其改性性能进行分析。结果表明,改性沥青针入度和延度降低,软化点升高;根据Lambera Beer定律,定量分析峰面积,36. 12%的聚乙二醇分子参与改性去毒;改性沥青复数剪切模量和车辙因子随温度升高而减小,相位角随温度升高而增大,抗车辙能力较基质沥青改性沥青高温性能提高近10℃; 37. 5℃以上,10%～15%掺加量,改性效果最好; 37. 5℃以下,掺量越大,改性效果越好;改性后玻璃化温度升高不明显,掺加20%比例改性剂时,玻璃化转变温度最高提升2. 7℃。相比于基质沥青,改性沥青低温性能略有降低,但高温性能显著提高。     

SEBS改性沥青的制备与性能研究

以热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)选择性加氢得到的嵌段共聚物(SEBS)为改性剂对70#基质沥青进行改性,研究了剪切温度、SEBS掺量对改性沥青的低温延度、软化点、针入度的影响规律,确定了改性沥青中SEBS的最佳掺量及剪切温度。采用扫描电镜(SEM)从微观结构变化对改性沥青的机理做了进一步解释。结果表明,当SEBS掺量为5%(质量分数)、剪切温度为170℃时,所制备的复合改性沥青综合性能最好,成本最低。     

SBS T6302H生产高性能改性沥青的研究

研究了SBS T6302H应用于委内瑞拉基质沥青生产高性能改性沥青的工艺条件,分析相容剂、发育温度及发育时间对改性沥青针入度、软化点、延度、离析值等关键指标的影响规律;采用美国SHRP沥青结合料评价体系,对SBS T6302H改性沥青进行性能分级,并对该高性能改性沥青工业化使用效果进行检验。结果表明,SBS T6302H可以生产出满足高标准改性沥青指标要求的工业化产品,提高相容剂掺量,可促进T6302H与沥青更好地相容,提升改性沥青的综合性能;适当延长发育时间,提高发育温度,有助于改善离析指标;在掺量为4.5%(质量分数)时,改性沥青性能分级可满足PG 76-28技术要求。     

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改性脱油沥青宏观性能与微观形态的关系研究

以脱油沥青(DOA)制备针入度30号和50号的调和硬质沥青,并掺量2%到6%的星型SBS在170℃下经剪切、搅拌工艺制备SBS改性硬质沥青,对产物进行常规指标分析及荧光显微检测。常规指标分析表明SBS可以提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性能和感温性能;存储稳定性分析表明稳定剂的加入可以明显的改善沥青的稳定性和抗老化性能;荧光显微镜图像表明改性沥青宏观性能与微观结构之间存在相关性,改性沥青要达到较好的宏观性能需要其微观结构中改性剂和沥青呈现均匀连续分散的状态。利用SBS和稳定剂制备优质改性硬质沥青合适配方为:SBS添加量为3.0%,稳定剂添加量为0.2%。     

掺聚丙烯纤维的SBS改性沥青性能

以聚丙烯纤维（polypropylene fiber,PP）和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（styrenic block copolymers,SBS）为原料，采用高速剪切法制备聚丙烯/SBS复合改性沥青，SBS和PP改性剂掺量分别为7%和0.25%，与SBS掺量为7%的改性沥青做对比。并对沥青三大指标进行试验研究，通过动态剪切流变试验（dynamic shear rheological test,DSR）分析改性沥青的高温流变性能，通过弯曲蠕变试验（BBR）研究改性沥青的低温抗裂性能，采用扫描电镜分析器微观形貌。分析结果表明：掺聚丙烯纤维的SBS改性沥青基本性能最佳；高温性能优于SBS改性沥青；SBS改性沥青有较小的劲度模量(s)和较大的蠕变速率(m)，表示其低温抗裂性优良；扫描电镜显示改性沥青中改性剂分布均匀，有较好的相容性。