聚烯烃弹性体/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青混合料的抗老化性能

采用聚烯烃弹性体（POE）对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青进行复配改性,制备了POE/SBS改性沥青混合料。考察了POE用量对SBS改性沥青抗老化性能的影响。结果表明,POE/SBS复配改性能提升沥青混合料的高温抗老化性能,且对低温性能有一定的改善效果。POE改善了SBS改性沥青混合料的抗车辙和抗老化性能,但会在一定程度上降低其低温韧性。当在沥青中加入质量分数分别为4%和3%的SBS和POE,POE/SBS改性沥青混合料的综合性能较佳。     

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。     

坡缕石对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青性能的影响

研究了坡缕石对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青性能的影响.结果表明,坡缕石特殊的层链状结构和大的比表面积不仅改善了SBS改性沥青的低温性能和抗老化性能,同时形成的 .网状结构使SBS改性沥青稳定性增强.     

丁二烯-苯乙烯共聚物改性沥青的研究进展

介绍了丁二烯-苯乙烯共聚物改性沥青的发展状况,分析了聚合物改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)与基质沥青的分散性、溶胀性和相容性问题,着重论述了丁二烯-苯乙烯共聚物化学改性沥青的可能性。指出SBS、SBR与沥青适当相容并达到均匀分散,是充分发挥改性效果的前提;化学改性以及复合改性技术是提高沥青性能的重要手段。     

微藻油/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合再生沥青流变特性及疲劳特性

将微藻油（MO）和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）作为复合再生剂掺入老化沥青中,以制备MO/SBS复合再生沥青。对比了复合再生沥青的基本物理性能、高低温流变特性及疲劳特性,考察了MO与SBS的配比和用量对老化沥青再生效果的影响。结果表明,纯MO再生沥青的黏弹性变形能力可在一定程度上恢复至老化前水平,但仍有一定差距;MO/SBS复合再生则可在此基础上显著提升高温抗变形性能及弹性恢复性能,且其临界温度较老化前提高1.1~9.7 ℃,同时还降低了再生沥青对疲劳应变的敏感性以提高其抗疲劳性能。但MO/SBS复合再生沥青的低温蠕变变形能力相较于基质沥青有所降低。当MO和SBS的质量分数分别为8%和4%,复合再生沥青的高低温流变及疲劳特性较佳。     

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.     

Carreau两段黏度模型应用于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/高岭土改性沥青的研究

采用流变学方法研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/高岭土改性沥青的流变性能,并用Carreau两段黏度模型对流变性能进行了模拟.结果表明,在实验温度范围内,基质沥青为简单牛顿流体,SBS改性沥青为非牛顿流体;SBS改性沥青存在着2个剪切变稀区域,且星形SBS改性沥青较线型SBS改性沥青的2个剪切变稀区域更为明显,随着SBS用量的增加,剪切变稀越明显.在低频区,Carreau两段黏度模型模拟曲线与实验曲线重合;随着SBS含量的增加或加入高岭土,第一时间参数值增大,高岭土与SBS的预先共混促使SBS在改性沥青中的表观份数有所增加.     

SBS改性沥青的老化行为

用红外光谱、凝胶渗透色谱、动态黏弹仪研究了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的薄膜烘箱老化行为。结果表明，SBS改性沥青老化后增加了羰基和亚砜基；SBS和沥青的相对分子质量都发生了变化。沥青的相对分子质量增加，相对分子质量分布变宽，SBS特征峰消失；SBS改性沥青老化程度较基质沥青的小，耐低温性能更好；SBS改性沥青老化后，软化点增加，针入度减小，低温延度降低。     

阻燃型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青的老化动力学

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为改性剂,以三氧化二锑和十溴二苯醚(质量比1:2)为复合阻燃剂,以氢氧化镁和氢氧化铝(质量比1:2)为抑烟剂,通过剪切制备了阻燃型SBS改性沥青,用薄膜烘箱加速老化实验模拟改性沥青的自然老化过程,并以老化过程中软化点的变化为参数建立了改性沥青的老化动力学方程,评价了其抗老化性...     

石墨烯/SBS复合改性沥青混合料性能研究

为研究石墨烯含量对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青混合料性能的影响,以SBS改性沥青为原材料,分别将质量为沥青质量0.1%、0.2%、0.3%的石墨烯加入其中以制备复合改性沥青,并对其性能进行评价。而后对不同石墨烯含量的复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能进行评价。并根据雷达图来确定石墨烯的最佳含量。最后,采荧光显微镜及扫描电子显微镜分析石墨烯对SBS改性沥青的作用机理。结果表明,由于石墨烯的引入,沥青结合料的针入度明显下降、软化点显著提升,延度明显下降。就路用性能而言,石墨烯的加入显著提升了SBS改性沥青混合料的抗车辙能力,低温抗裂性及水稳定性则略有降低。雷达图表明0.2%含量的石墨烯的综合性能最好,即石墨烯的最佳含量为0.2%。在石墨烯与SBS改性沥青混合过程中,石墨烯的层状结构和较大的比表面积使其易于与沥青分子混合;同时,石墨烯在与SBS改性沥青混合的过程中可以被苯乙烯-丁二烯-苯乙烯插入,从而产生稳定的物理交联,提升SBS改性沥青混合料的性能。     

Improved properties of SBS‐modified asphalt with dynamic vulcanization

Storage‐stable styrene‐butadiene‐styrene triblock copolymer (SBS)‐modified asphalt was prepared by dynamic vulcanization. The vulcanization characteristics of the asphalt/SBS/sulfur blend were studied using a strain‐controlled rheometer. The vulcanization of SBS in the asphalt resulted in a marked increase in the torque of the blend. In addition, the vulcanization of a butadiene rubber (BR)/sulfur blend was significantly influenced by the addition of asphalt through a curemeter. The existence of asphalt can accelerate the vulcanization of BR/sulfur blend and reduce its reversion. The preparation process of storage‐stable SBS‐modified asphalt by dynamic vulcanization was identified by a plot of the electric current versus time. The addition of sulfur to the SBS‐modified asphalts resulted in the formation of chemically vulcanized network structures in the modified binders. The physical properties of the SBS‐modified asphalt containing sulfur were compared to those of the modified binders without sulfur. The storage stability of the SBS‐modified asphalt was effectively improved by the addition of sulfur. The rheological properties of the SBS‐modified asphalts before and after adding sulfur were characterized by using dynamic shear rheometry and a rotational viscometer. As indicated by the monitored morphology, the compatibility and high‐temperature storage stability of SBS‐modified asphalts were improved by the addition of sulfur.     

重度聚合物改性沥青蠕变恢复测试参数及评价准则

为了比较常规掺量SBS改性沥青与重度SBS改性沥青蠕变恢复行为之间的差异,采用多应力蠕变恢复试验作为两种改性沥青的评价方法,研究多应力蠕变恢复试验参数变化对高温蠕变恢复行为的影响.采用旋转烧瓶法替代传统的旋转薄膜烘箱试验(RTFO)以使得高粘度的重度改性沥青老化更加均匀.结果表明,与常规掺量SBS改性沥青相比,当采用MSCR试验评估重度改性沥青时,其不可恢复蠕变柔量低估了应变响应,从而导致高估重度改性沥青所能适用的交通水平.此外,重度改性沥青的永久应变具有很强的加载时间依赖性,采用较短的加载时间更有利于减轻重复蠕变恢复对试验结果的影响.最终推荐采用0.1 s的加载、0.9 s的卸载组合,同时以3.2 kPa下第10次蠕变恢复循环得到的Jnr值作为最终的评价参数.     

SBS改性沥青的结构与性能

通过动态黏弹性能、结构分析和沥青基本性能测试研究了SBS和沥青之间的相容性,以及SBS用量对改性沥青的结构与性能的影响。结果表明,SBS与沥青有一定的相容性,沥青中的某些组分可进入SBS的聚丁二烯(PB)链段区域。使PB的玻璃化转变温度升高,在高剪切力作用下也可进入聚苯乙烯(PS)链段,降低了PS的玻璃化转变温度,但不会使PS物理交联点发生严重解体。当SBS质量分数为5％时,SBS在沥青中呈彼此分离的球状颗粒;当SBS质量分数达到7％或以上时,则形成连续相。随着SBS质量分数的增加。改性沥青的软化点和低温延度升高,针入度和高温贮存稳定性下降。     

SBS/MMT复合改性沥青的动态力学性能

制备了苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)与蒙脱土(MMT)质量比不同的共混物,并用其对沥青进行了复合改性;同时还制备了相应质量比的SBS/MMT直接复合改性沥青。利用应变控制动态剪切流变仪测试了上述不同改性沥青试样的动态力学性能,结果表明:SBS/MMT共混物复合改性沥青的高温弹性、高温抗车辙变形能力较SBS单独改性沥青与SBS/MMT直接复合改性沥青整体上均有不同程度的提高,温度敏感性有均所下降。     

盐冻循环条件下SBS改性沥青及混合料的细观结构和低温蠕变性能

在寒冷地区道路常用融雪盐来融雪除冰,沥青路面极易因盐冻循环而造成损坏.本文通过扫描电子显微镜(SEM)、弯曲梁流变仪(BBR)和万能试验机(UTM-100)对盐冻循环前后的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青及其混合料的细观结构和低温蠕变性能进行分析.结果表明:冻融循环后沥青及其混合料微观形貌变化明显,盐冻循环后沥青及其混合料表面出现的盐晶体会破坏沥青的膜结构和混合料结构的致密性,单纯水冻循环对沥青及其混合料低温性能影响较大;冻融循环后SBS改性沥青随温度降低其低温抗裂性能逐渐降低;选用低浓度融雪盐溶液可以在一定程度上保持SBS改性沥青及其混合料的低温抗裂性能;盐冻循环次数的增加,会降低SBS改性沥青及其混合料的低温性能.     

氢氧化铝/有机改性蒙脱土复合改性沥青性能研究

采用氢氧化铝(ATH)和两种有机改性蒙脱土(OMMT-C、OMMT-F)对沥青进行阻燃抑烟改性,旨在提高隧道沥青路面的阻燃抑烟性能。通过测试三大指标来评价ATH/OMMT复合改性沥青的常规性能,测试极限氧指数(LOI)与烟密度(SDR)来评价其阻燃抑烟性能,利用动态剪切流变(DSR)试验研究其流变性能。基于综合指数法优选出ATH/OMMT复合改性沥青的最佳复掺配比,通过热重(TG)试验分析了ATH/OMMT复合改性沥青的热解燃烧特性并建立了阻燃性能预测模型。研究结果表明,ATH/OMMT复合阻燃剂提高了沥青的稠度与软化点,降低了沥青的低温性能。当ATH掺量为10%(质量分数),OMMT-C掺量为3%(质量分数)时,复合改性沥青的综合性能最优,其极限氧指数大于23%,符合路用阻燃沥青的标准,同时烟密度相对基质沥青降低了33.9%,初始分解温度较基质沥青提高了3~6 ℃,分解残余量提高率最高可达61.3%。ATH/OMMT-C复合阻燃剂通过阻隔热交换通道提高了沥青的阻燃抑烟性能,通过增加沥青的弹性成分提高了沥青的复数模量与车辙因子,以及高温抗变形能力。