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。     

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。     

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。     

水性环氧改性乳化沥青流变性能研究

采用一次冷混合法制备水性环氧改性乳化沥青,研究水性环氧掺量对改性乳化沥青流变性能的影响。通过动态剪切流变仪(DSR)考察温度扫描、频率扫描及时间扫描模式下水性环氧改性乳化沥青高温性能及抗疲劳性能,并对其蒸发残留物三大指标进行了评价。结果表明,水性环氧在乳化沥青中形成交联网状结构,能明显提高乳化沥青的高温稳定性,且随着水性环氧掺量的增加,其高温稳定性逐步提升;同时会延缓乳化沥青蒸发残留物疲劳点的出现,改善其抗疲劳性能。此外,改性乳化沥青蒸发残留物的三大指标变化趋势与之吻合。     

水性环氧改性乳化沥青流变性能研究

采用一次冷混合法制备水性环氧改性乳化沥青,研究水性环氧掺量对改性乳化沥青流变性能的影响。通过动态剪切流变仪(DSR)考察温度扫描、频率扫描及时间扫描模式下水性环氧改性乳化沥青高温性能及抗疲劳性能,并对其蒸发残留物三大指标进行了评价。结果表明,水性环氧在乳化沥青中形成交联网状结构,能明显提高乳化沥青的高温稳定性,且随着水性环氧掺量的增加,其高温稳定性逐步提升;同时会延缓乳化沥青蒸发残留物疲劳点的出现,改善其抗疲劳性能。此外,改性乳化沥青蒸发残留物的三大指标变化趋势与之吻合。     

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.     

基于DSR的碳纳米管/SBS复合改性沥青抗老化性能分析

为研究碳纳米管(CNTs)对SBS改性沥青抗老化性能的影响,对不同CNTs掺量的CNTs/SBS复合改性沥青进行动态剪切流变实验;以CNTs掺量为自变量,对CNTs/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青进行旋转薄膜加热试验及紫外老化试验,并对沥青残留物进行动态剪切流变试验以评价其老化性能。结果表明,CNTs的加入可有效提高SBS改性沥青的高温性能及老化性能。通过动态剪切流变试验结果来看,CNTs的加入降低了改性沥青的温度敏感性,并随着掺量的增加改善效果也越明显。     

SBR胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响

考察了SBR胶乳掺量对改性乳化沥青乳化性能及蒸发残留物基本性质、流变性质的影响,并对蒸发残留物显微结构形态进行了观察。SBR的加入对改性乳化沥青乳化性能影响较小。随着SBR胶乳掺量的增大,蒸发残留物软化点升高、延度增大、针入度降低,通过流变分析,其高低温性能均得到改善。在显微镜下,随着掺量的增大,SBR颗粒在沥青中分布逐渐密集,掺量达到5%后,出现聚集成网状结构趋势。     

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.     

WER-SBR复合改性活性乳化沥青性能研究

丁苯橡胶(SBR)活性乳化沥青可以活化旧路面的老化沥青,但是存在高温稳定性差以及黏附性不足等问题。为解决SBR活性乳化沥青性能上的不足,使用水性环氧树脂(WER)对其进行复合改性,通过修正低温蒸发法获取蒸发残留物,分析不同掺量WER对SBR活性乳化沥青基本物理性能、黏附性、流变性能、低温蠕变性能以及还原性的影响。结果表明:掺入WER之后,SBR活性乳化沥青的针入度大幅下降,软化点显著提高,延度下降;WER能够显著提高SBR活性乳化沥青的高温稳定性,但对其低温延展性有负面影响;SBR活性乳化沥青的黏附性显著增强;复合剪切模量(G^*)、车辙因子(G^*/sin δ)随WER掺量的增加不断提高,相位角(δ)随WER掺量的增加不断下降,表明高温抗车辙性能得到改善;劲度模量(S)和蠕变速率(M)则随着WER掺量增加分别呈增大和降低趋势;WER的掺入不影响SBR活性乳化沥青的还原性。根据试验数据,WER掺量应控制在10%~15%(质量分数)。     

水性环氧树脂在半柔性路面的应用研究

本文对不同掺量的水性环氧树脂改性SBR乳化沥青混合料进行了室内浸水马歇尔试验、低温弯曲试验及轮辙变形试验。通过室内试验可以得到:水性环氧树脂提高了改性SBR乳化沥青蒸发残留物的软化点,同时其延度及针入度随水性环氧树脂掺量的增加不断降低;同时,水性环氧树脂在提高改性乳化沥青混合料的水稳定性、低温开裂及抗车辙性方面有显著效果,随着水性环氧树脂掺量的增加改性乳化沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及抗车辙性逐渐增大,当掺量大于6%后趋势减缓。     

岩沥青/SBR复合改性乳化沥青的制备与性能研究

以岩沥青和SBR为改性剂，采用边乳化边改性的方式制备岩沥青与SBR乳胶复合改性乳化沥青，对掺加3%岩沥青和5%SBR与未改性乳化沥青和单掺5%SBR的乳化沥青作比较。进行乳化沥青蒸发残留物基本性能试验和布氏黏度测试及乳化沥青储存稳定性能研究，通过动态剪切流变试验(DSR)研究分析3种乳化沥青的高温流变性能。分析结果表明：随着岩沥青和SBR乳胶的加入，增强了乳化沥青的高温性能，但低温性能被削弱，研究分析改性乳化沥青的各项性能指标，得出岩沥青与SBR复合改性乳化沥青的综合性能较优良。     

脱硫胶粉在乳化改性沥青中的应用

考察了不同规格胶粉及不同脱硫程度的脱硫胶粉对橡胶改性乳化沥青性能的影响,结果表明,采用100目胶粉即可制备出橡胶改性乳化沥青,但乳化沥青的性能较差;采用活化度为50%左右的100目脱硫胶粉制备乳化沥青时,脱硫胶粉的用量相比于胶粉可大幅提高;在通过外掺100目50%左右活化度的脱硫胶粉(质量分数15%,以沥青计,下同)和质量分数2%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性的乳化沥青中添加质量分数1%的丁苯胶乳,所制备橡胶改性乳化沥青无筛上剩余物,5 d储存稳定性为2.9%,蒸发残留物的25℃针入度、软化点和5℃延度分别为55 (0.1 mm)、64.5℃和22.5 cm,能够满足乳化改性沥青的技术指标要求。     

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。     

黏层用C9石油树脂/SBR复合改性乳化沥青性能研究

采用C₉石油树脂和SBR胶乳制备高性能复合改性乳化沥青,通过三大指标试验、高温和低温流变试验评价了复合改性乳化沥青的宏观服役性能,借助激光粒度分析仪、荧光显微镜和红外光谱仪分析复合改性乳化沥青的储存稳定性和相容性,揭示C₉石油树脂/SBR复合改性剂对乳化沥青的改性机理。结果表明,C₉石油树脂提高了乳化沥青的力学强度和高温抗变形能力,而SBR胶乳明显改善乳化沥青低温抗裂性能,蠕变劲度最大降低30.4%。制备的C₉石油树脂/SBR复合改性乳化沥青储存稳定性良好,C₉石油树脂和SBR胶乳对乳化沥青的复合改性机理为物理混溶,C₉石油树脂的掺量不高于8%。     

SBS/LNBR/CR复合改性沥青密封胶的制备和性能研究

沥青路面在服役过程中,由于路面结构、气候和荷载的影响易出现早期裂缝,影响路面的长期使用寿命。采用液体丁腈橡胶(LNBR)、SBS和胶粉(CR)复合改性沥青制备裂缝修补密封胶,首先用软化点、锥入度、弹性恢复、流动值、黏度等技术指标,研究了基质沥青种类、液体橡胶掺量、改性工艺、胶粉掺量对密封胶性能的影响;随后利用荧光显微镜和红外光谱试验评价改性剂在复合改性沥青中的分散性;利用离析软化点试验评价改性剂对复合改性沥青密封胶的储存稳定性的影响。结果表明,选择90#基质沥青、3%液体丁腈橡胶、4%SBS时,随着胶粉掺量的增加,密封胶的软化点、弹性恢复和黏度均提高,流动值变好,但锥入度和储存稳定性稍有降低,当胶粉掺量20%时密封胶的综合性能最佳。     

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.     

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.     

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。     

纳米ZnO与SBS复合改性沥青性能试验研究

介绍了溶剂法纳米ZnO/SBS复合改性沥青的制备工艺,然后基于针入度、软化点和延度三大指标试验、离析试验及RTFOT后老化指标性能试验,综合分析了纳米ZnO不同掺量对SBS改性沥青高温和低温性能、均匀稳定性及抗老化性能。试验结果表明,纳米ZnO能够有效改善SBS改性沥青的高温抗变形性、低温抗裂性、高温储存稳定性及抗老化性能。综合纳米ZnO掺入SBS改性沥青后的性能效果及经济成本,建议纳米ZnO掺量为5%。