SPSS软件优化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青制备工艺

采用高速剪切法,以AH-90重交通道路沥青为原料,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为改性剂,减二线抽出油为增容剂,硫磺为稳定剂,制备了SBS改性沥青。运用SPSS软件设计了5因素4水平正交实验,并对影响因素进行了分析。结果表明:工艺条件对改性沥青贮存稳定性的影响由强到弱按下列顺序依次递减,发育温度、发育时间、剪切时间、剪切转速、剪切温度;在上述各值依次为165℃,2 h,1.0 h,3 000 r/min,170℃的最佳条件下,当改性剂SBS、硫磺和减二线抽出油加入质量分数依次为4.5%,0.3%,5.0%时,所制备的SBS改性沥青各项性能均可满足JTG F 40—2004要求。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青储存稳定性评价指标的研究

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)LG 501 S为改性剂,70#沥青为基质沥青,减三糠醛抽出油为相容剂,制备出SBS改性沥青,分别采用离析实验、动态剪切流变(DSR)实验、荧光显微镜考察了改性沥青储存稳定性评价指标。结果表明:随着改性剂掺入量的增大,改性沥青的软化点、离析软化点差及其平均值均增加,离析软化点平均值与软化点2条曲线所围成的面积增大;随着发育时间延长,改性沥青的车辙因子、离析率先增大后减小;随着改性剂掺入量增大,改性沥青的车辙因子、离析率增大;在改性剂掺入量为2%~4%(占基质沥青的质量分数)时,改性沥青离析率与离析软化点差的线性拟合性良好;增加改性剂的掺入量,SBS在沥青中的粒径及分布率变大。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物粒径对改性沥青性能的影响

以LG 501 S型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为改性剂,中海油生产的36-1 70~#沥青为基质沥青,考察了改性剂粒径对改性沥青性能的影响,分析了不同粒径改性剂在沥青中的形态特征。结果表明:在相同改性剂用量下,随着改性剂粒径的减小,改善了SBS在沥青中的溶胀及分散程度,缩短了改性沥青的改性时间;在改性剂粒径为250μm时,改性沥青的软化点、延度(5℃)、黏度(135℃)依次为76℃,35.6 cm,1 860 mPa·s,均达最大值,在相同测试温度下,当改性剂粒径为250μm时,改性沥青的高温抗车辙能力最优,最高使用温度为70℃;当改性剂粒径为180μm时,改性沥青的低温抗裂性能最优,最低使用温度为-18℃;与未粉碎的改性剂相比,粉碎后改性剂的粒径明显减小,且随着改性剂粒径的降低,小粒径改性剂在粉碎后改性剂中的质量分数减小,且在沥青改性中随着发育时间的延长,改性剂在沥青中的粒径减小,体积分数增大。     

低温水工沥青的研制

以90#普通沥青为原料,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)为改性剂,橡胶类复合改性剂为添加剂,调和油为软化剂,在后三者加入质量分数依次为6%,6%,40%的条件下,制备出低温水工沥青,并对工业试生产的低温水工沥青及其混凝土性能进行了评价。结果表明:试生产的低温水工沥青具有良好的耐高低温性能,产品性质稳定,脆点达到-28℃,延度(5℃)达到84 cm以上,薄膜烘箱实验后脆点略有上升;低温水工沥青混凝土孔隙率、斜坡流淌值等均满足DL/T 5411—2009要求,其拉伸应变(0℃)和弯曲应变(0℃)高于基质沥青混凝土。     

SBS改性沥青质量影响因素探讨

从基础沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）加入量、SBS化学结构、相对分子质量、嵌段比、凝胶含量、膨化度等方面分析了原料对改性沥青性能的影响。并指出提高SBS改性沥青性能的主要措施为SBS的加入量控制在4％～6％；并根据基础沥青的芳香分含量调整SBS的嵌段比等。     

PB含量对SBS与PB复配改性沥青性能的影响

为改善SBS改性沥青的使用性能,向基质沥青中添加不同比例的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和PB(聚丁二烯)制备改性沥青。通过分析改性沥青的三项指标、相容性、存储稳定性、微观结构等性能,考察PB含量对改性沥青性能的影响。结果表明,向SBS中添加少量PB对改性沥青高温性能和低温性能的改善均是有利的。     

苯乙烯焦油对橡胶改性沥青性能的影响

实验以辽河油田生产的沥青为原料,加入橡胶粉和苯乙烯焦油,以高速剪切法制备改性沥青。考察了橡胶粉和苯乙烯焦油对沥青性能的影响,并对改性沥青进行老化实验。确定最佳橡胶粉质量分为15%,并向质量分数为15%橡胶改性沥青中加入苯乙烯焦油,使橡胶粉可在沥青中充分溶胀,提高橡胶沥青的使用性能。实验表明,苯乙烯焦油的加入可提高橡胶改性沥青的性能,此时沥青的软化点可达39.7℃,沥青的针入度可以达11(0.1mm),延度为121cm,符合140号道路沥青标准。老化实验表明,改性沥青老化后橡胶粉有聚结和析出。     

脱油沥青和SBS复合改性70号道路沥青的研究

利用脱油沥青(DOA)和SBS调和70号道路沥青生产改性沥青是一条解决DOA应用的有效途径。对DOA和SBS调和商品70号沥青制备改性沥青进行了试验研究,结果表明:在固定SBS,糠醛抽出油均为4%的商品70号沥青中外掺2.5%~1 0.0%的DOA,随着DOA含量的增加得到的改性沥青软化点升高,针入度和5℃延度减小,黏度增大。DOA调和比例为2.5%~5.0%的改性沥青的性质均满足SBS改性沥青1-D级标准。对DOA掺量为5.0%、7.5%的改性沥青和改性沥青原样进行了流变行为表征学测定,结果表明SBS改性沥青中添加DOA后复数模量增大,相位角减小,车辙因子增大,改性沥青的性能显著改善。此外,黏温性能研究表明掺兑DOA后SBS改性沥青的高温性能得到了改善。     

高模量机场沥青的研制

以中海油绥中70#沥青为基质沥青,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)为改性剂,HMD-1为稳定剂,制备了高模量机场沥青,并对工业试生产的高模量机场沥青性能进行了评价。结果表明:当SBS改性剂的加入质量分数为5%,高模量添加剂的加入质量分数为1.5%时,改性沥青各项指标均能满足技术指标要求,其中60℃复数剪切模量可达13.96 kPa,PG等级可达PG 88-22;延度(5℃)为29 cm,薄膜烘箱试验后延度(5℃)达到20 cm,表明机场沥青具有良好的高温稳定性、低温延度及抗老化性能;该产品的20 000次碾压最大变形分别为2.681,2.576 mm,沥青混合料的最大弯拉应变为2 941μm/m,表明该产品具有良好的高温抗车辙性能、水稳定性能及低温抗裂性能。     

六钦高速玛波SBS改性沥青的生产与应用

通过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青性能评价结果,昆仑沥青-高富系列SBS改性沥青性能指标满足交通部规范(JTG F40—2004)中的聚合物改性沥青技术要求SBS类(I类)要求,且高低温性能表现突出。通过"六钦高速"项目试验段混合料车辙试验表明,混合料动稳定度均高于JTG F40—2004相关要求,高温抗车辙能力优异。     

国内道路沥青改性用SBS技术

随着城市化进程的加快,国内90%以上的高速公路面层使用改性沥青,近年来道路沥青使用在道路维护方面的比重逐步增大,预测2015年全国公路总里程达到450万公里,高速公路总里程达到10.8万公里,居世界第一。与我国的道路建设相似,我国的机场跑道以前主要采用水泥混凝土为材料,随着沥青混凝土在道路领域的成功应用,尤其是改性沥青的普及,机场建设中也开始使用改性沥青混凝土铺设跑道,且实际应用量在迅速增加,目前国内机场建设用沥青约占道路沥青消费量的0.5%左右。我国道路交通的迅速发展,使道路沥青改性用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)需求逐年增加,已经成为SBS下游应用增长较快的领域。针对目前国内SBS的生产情况,总结并分析了SBS性能特点、生产工艺、技术指标、生产牌号和目前国内SBS发展情况并依上述情况提出国内SBS今后发展的相关建议及措施。     

俄罗斯M100减压渣油制备改性沥青

在减压蒸馏装置中,对俄罗斯M 100燃料油的减压渣油进行深拔(达到547℃),深拔后试样的沥青性质符合JTG F 40-2004要求.结果表明,以此为基质沥青,添加质量分数为2.5％的改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,并加入MAW -1稳定剂,后两者质量比为(10～15)∶1,改性效果良好,改性后沥青符合标准要求.     

调和沥青对改性沥青性能的影响

以A,B沥青为基质沥青,LG 501 S为改性剂,制备了改性沥青并考察了改性剂用量及沥青调和比对改性沥青性能的影响。结果表明,在不同改性剂的用量下,B沥青的性能优于A沥青,且随着m(A沥青)/m(B沥青)(调和比,下同)的降低,改性沥青各项性能逐渐变优;当调和比为50∶50、改性剂用量为4.4%时,能生产满足I-D指标要求的改性沥青。随着改性剂用量的增加,SBS在沥青中粒径及分布率变大;随着m(A沥青)/m(B沥青)的降低,SBS在沥青中的粒径减小,分布率变大。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物对改性沥青高温流变性能的影响

以70#沥青为基质,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)为改性剂,绥中减三线糠醛抽出油为相容剂,HMD-1为稳定剂,制备出改性沥青。结果表明:在发育时间为8 h的条件下,随着改性剂加入质量分数的增加,改性沥青的针入度降低,软化点、延度、弹性恢复和黏度逐渐提高;在发育时间相同的条件下,随着扫描温度的升高,不同试样的车辙因子均降低;在相同的扫描温度及发育时间下,随着改性剂加入质量分数的增加,不同试样的车辙因子提高;随着剪切频率、改性剂加入质量分数及发育时间的增加,不同试样的复数剪切应力增加。     

SBS改性沥青微观形态结构及性能的研究

用直接混合法,研制以苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青,并对它的软化点、低温柔性、储存稳定性和微观形态结构进行了研究。研究结果表明：当SBS的含量在10％—15％之间变化时,随着SBS含量的增加,改性沥青的软化点升高,低温柔性变好,改性沥青的储存稳定性变好,沥青的分散结构变得越来越细,改性沥青的微观形态结构由“互穿网络”结构转变为以沥青为分散相,SBS为连续相的“海岛”结构。     

乙烯-辛烯接枝聚合物改性沥青的性能研究

采用乙烯-辛烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)作为沥青改性剂,按照1.5%、3.0%、5.0%的掺量加入到3种70号基质沥青中制备改性沥青样品,通过沥青常规试验、动态剪切流变试验及红外光谱分析等,评估POE-g-GMA接枝聚合物改性沥青的性能特点,并与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青样品进行对比研究。结果表明:相比于SBS改性剂,POE-g-GMA接枝物对基质沥青高温性能提升更为显著,在进一步优化延度性能的基础上,POE-g-GMA接枝聚合物有望作为新型聚合物沥青改性剂。     

基质沥青与 SBS 改性沥青的老化性能分析

以辽河AH90沥青为基质沥青,在其中加入质量分数为3%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂,可制备改性沥青。利用沥青软化点随时间的变化关系,建立了2种沥青的老化动力学模型:lnR基=3.784 1.33×103texp(-4946/T),lnR改=3.949 1.54×103texp(-5 242/T)。通过比较2种沥青的动力学参数,得出改性沥青的抗老化性能优于基质沥青。借助红外光谱分析可知,基质沥青的老化主要是吸氧氧化反应;而改性沥青的老化除了具有基质沥青的老化反应外,还存在SBS中聚丁二烯链段的断裂和氧化反应。     

SBS改性沥青现场加工发育关键技术研究

为确定SBS改性沥青现场加工的发育时间和发育温度,采用齐鲁石化70号沥青为基质沥青、791-H SBS改性剂、XLWD-Ⅲ稳定剂、橡胶油RA5助溶剂,通过试验室制备和现场加工性能指标对比,研究发育时间和发育温度对SBS改性沥青性能的影响。结果表明:用70号基质沥青现场加工SBS改性沥青的性能与发育时间和发育温度有关,发育时间2.0～2.5 h、发育温度为175～180℃时SBS改性沥青的性能指标满足规范要求。     

SBS改性沥青的相容性和稳定性机理

通过添加相容剂和稳定剂使苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物（SBS）在沥青中稳定分散，制备储存稳定性良好的SBS改性沥青，探讨其稳定机理，研究结果表明，相容剂能够溶胀SBS的硬嵌段－聚苯乙烯微区，使SBS在沥青中分散均匀；稳定剂能够引发SBS交联形成网络结构，使沥青接枝到SBS上，稳定SBS在沥青中的分散，从而得到宏观上均匀稳定的SBS改性沥青体系。     

SBS改性无卤阻燃沥青的研制

以辽河AH-90沥青为基质沥青,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）为改性剂,聚磷酸铵、季戊四醇、聚二甲基硅氧烷、Mg（OH）2、Al（OH）,按质量比2：3：2：1：1配制成复合阻燃剂,并采用LKJ—II型沥青调和剂,制备出SBS改性无卤阻燃沥青。性能评价结果表明,所制备SBS改性阻燃沥青的主要理化性质符合JTGF40-2004标准的要求;在复合阻燃剂加入量（占基质沥青的质量分数）为15％时,其氧指数为31．5％,烟密度为37．44,烟气毒性等级达到ZA1。