SBS改性沥青老化后的动态力学性能
SBS改性沥青老化研究现状综述
的影响，来评价改性剂分解对改性沥青的性能影
收稿 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ３— ２ ９ 。 作者简介 ：曹青 霞，女 ，１ ９ ８ ８年 出生 ，甘肃陇西 人 ，硕士 研究 生 ，主 要 研 究 方 向为 路 面 材 料 的改 性。 Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ：
１ 老化 Ｓ Ｂ Ｓ改性 沥 青的研 究
１ ９ ５ ９年 首 次 由 加 利 福 尼 亚 公 路 分 局 提 出 ，１ ９ ７ ０ 年 ，Ａ Ｓ Ｔ Ｍ将 Ｒ Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ作为标 准试 验方 法 。 Ｘ ｉ ａ ｏ ｈ ｕ Ｌ ｕ 等通 过红 外光 谱研 究 发现 ，Ｓ Ｂ Ｓ 虽然 不 能 阻 止 沥青 老 化 过 程 中羰 基 的生 成 ，但 是 ，老化 后改 性 沥 青 的流 变 性 能 优于 基 质 沥青 。
ｎｏ
表 明 ：Ｓ Ｂ Ｓ改性 沥青 的老化 是 由基 质 沥青 的氧 化
硬化和 Ｓ Ｂ Ｓ老 化 降 解 共 同 作 用 的 结 果 。 从 艳 丽 采用 Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ和 Ｐ Ａ Ｖ，考察 了稳定 剂和胶 粉 对
沥青 的热老 化是最 早引 起 国内外 研究者 的重
视 ，也是 目前 研 究 沥 青 老 化 比较 成 熟 的 一 个 领 域 。 目前 对 于沥青 老化 的模 拟 ，国际 上主要 采用
薄膜烘箱试验、旋转薄膜烘箱试验 （ Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ 、Ｒ Ｔ ．
Ｆ Ｏ Ｔ ） 和压力 老 化试验 （ Ｐ Ａ Ｖ ） 分 别模 拟 短期 老 化 和长 期 老 化 。１ ９ ６ ９年 Ｓ Ｔ Ｍ将 Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ确 立 为模
Ｃ ｏ ｒ ｔ ｉ ｚ ｏ － ｌ ３ 等用 凝胶过 滤层 析研究 了不 同结构 和分 子量 的 Ｓ Ｂ Ｓ热 分 解 对 改 性 沥 青 物 理 和 流 变 性 能
基于动态力学分析S／B比对SBS改性沥青的影响
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２０ Ｓｉ Ｔｃ． ｎｎ． ０７ ｃ ｅ Ｅ ｇｇ ． ｈ
交通 运 输
基于 军 张 肖宁
（ 哈尔滨工业大学交通科学与Ｔ程学院 ， 哈尔滨 １０ ９ ； ５ ０ ０ 华南理工大学交通学院 ， 广州 ５ ０ ４ １６０）
维普资讯
第 ７卷
第２ ３期
２０ ０７年 １ ２月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ ． Ｎｏ ２ ＮＯ ．２ ０ １７ ．３ Ｖ ０７
１７ —８９ ２０ ） １６ １ —６ ６ １１ １ （０ ７ ２ — １００
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｎ ｉ
ｔ ｉ ｒ ｍａｅｉ１ Ｐ ｅ ｅ ｔ ｉ ｔ ｆ ｔｒａ． ｒ ｓ ｎ ｙ， ｍｏ ｔ ｏ ｎ ｕ ａ ｔ ｒ ｒ ｃｙｏ ｌ ｓ ｆ ｍａ ｆｃ ｕ ｅ ｓ
ａ ｄ ｂ ｉ ｇ ｒ ｒ ｐ ｌ ｃ ｆ Ｓ Ｓ ｍｏ ｉ ｅ ｐ ａｔ ｎ ｒ ｓ ｆ ｗａｄ ａ ｐｉ ｅ ｏ Ｂ ｄ ｆ ｎ ｏ ｎ ａ ｉ ｄ ａ ｈ ｓ ｌ ｍａ ｅ ｉ ｉ ｅ ｎ ／ ｐ ｐ ｒ ｏ ｒｔ ｉ ｇ ｇ ０ ｓ ． ｄ ｎ ｄ ｆ ｒ ｔＳ Ｂ ｒ ｏ ｉｎ ｆ ａ ｎ ｏ ｄ ｕ ｅ ｅ ｏ ｔ ｏ ｋ
ｐ ｙ ｉ ｓ ｃｏ ｓｌｎ ａ ｅ ａ ｅ ｈ ｓｃ ｒ ｓ ｉ ｋ ｇ ｒａ，ｈ ｒ ｏ ｅ ｎ ｍｅｙ，ａ ｄ ｉ ａ－ ａ ｄ ｚ ｎ ａ ｌ ｎ ｔ ｆ
ｔｅｏ ｉ ｕ ｆｔ ｓ，ｄ ａ ｉ ｃ ａ ｉ ｓｆｅ ｕ ｎ ｙ ａ ａｙ ｉ ｐ ｃ ｈ ｎ ｙ ｍ ｃ ｍｅ ｈ ｃ ｒｑ ｅ ｃ ｌ ｓｓ ｓ ｅ — ｎ ｎ ｔｕ Ｃ ｅ ｏ ｔｉ ｅ ．Ｔ ｓｐ ｐ ｒａ ａｙ ｓｔ ｅ ｉ ｕ ｎ ｅ ｒ ｍ ａ ｂ ｂ ａｎ ｄ ｈｉ ａ ｌ ｓ ｈ ｎ ｅ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅ ｌ ｆ
试析SBS改性沥青性能影响因素
试析SBS改性沥青性能影响因素1、序言目前，采用聚合物对道路沥青进行改性是提高和改善沥青混合料路用性能的一种重要措施，常用的改性剂有SBS、SBR、PE等。
其中，SBS类改性沥青与原始沥青相比，在稳定性能、内聚附着性能、拉伸能力、弹性性能、温度性能、抗老化性能等方面，均有明显的改进和提高，被广泛应用于路面工程。
在多年的研究实践中，人们发现SBS改性沥青性能受到SBS掺入量、基质沥青、SBS自身性质等多种因素的影响。
本文拟从SBS改性沥青的原材料入手，试图对其主要影响因素做一个综合研究探讨，从而达到指导沥青改性用SBS生产的目的。
2、SBS改性沥青机理沥青的改性主要是通过改善沥青体系的内部结构实现对沥青物理性能的改善的。
SBS是一种高聚合物，易因吸收沥青中的饱和分而发生溶胀，溶胀后的SBS 极性更接近胶质；沥青与SBS挤压部分的相容性也会改变沥青组分的分布，进而影响沥青的相态转变；聚合物粒子对沥青组分的良好吸附和沥青组分对聚合物粒子的充分溶胀是提高沥青性能、对沥青进行聚合物改性的基础，沥青组分对聚合物粒子的溶胀和聚合物粒子对沥青组分的吸附是一个动态的过程，这种动态过程会对聚合物改性沥青的空间结构产生很大动态影响，直接会影响到改性后沥青的性能。
3、影响因素3.1 SBS改性沥青效果与基础沥青的关系研究表明，沥青和SBS的相容性与基质沥青的构成紧密相关关，因此，沥青组成将直接影响改性效果。
沥青中沥青质含量的增加，可以有效的改善改性沥青的应力应变特性，但与此同时，也影响改性剂在沥青中的相容稳定性。
另外，随着沥青中的芳香分增加，高聚物吸收饱和分小分子致其比表面积增加，有助于改性沥青沥青形成相容稳定体系，相反，芳香分的过多，则会明显降低改性沥青的内聚力和软化点。
3.2 SBS掺入量对改性沥青性能的影响SBS的掺入引起了沥青组分的重新分配，其中，饱和分明显减少，胶质、芳香分及沥青质都有不同程度的增加。
改性剂是一种高聚物，在沥青中溶解是一种溶胀过程，饱和分等小分子由于运动较快，会快速渗透进高聚物内部，使其体积膨胀，另外，如果高聚物的分散度较大，比面积增大，饱和分小分子进入几率增大，所以改性后饱和分含量明显减少。
对SBS改性沥青的性能研究
对 Ｓ Ｓ改性沥青的性能研 究 Ｂ
Ｐｅ ｆ ｍ ａ ｃ ｕ ｉ ＢＳ ｏ ｆｅ ｐｈａ ｔ ｒ ｏｒ ｎ ｅ Ｓｔ ｄｙ Ｏ ｌＳ Ｍ ｄｉ ｄ Ａｓ ｉ ｌ
吴 凯 旋 Ｗ ｕＫａｘ ａ ｉｕ ｎ
（ 广州 市市 政工程 维修 处 ， 州 ５ ０ ０ ） 广 １０ ０
关键 词： Ｂ Ｓ Ｓ改性 沥青 ； 入度 ； 化 点； 针 软 延度 ； 变特性 流
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ：Ｓ３ ｄｆｅ ｐ ａ ｔ ｅ ｄｅ ｐ ｎ ｔａ ｉｎ； ｏ ｅ ｎ ｏｎｔｄｕ ｔｉｙ ｒ ｅ ｌｇｃ ｌｂ ｈ ｖｏ ｙ ｒ ｓ ＩＳ ｍｏ ｉ ｄａ ｈ ｌ；ｎ ｅ ｌ ｅ ｅｒｔ ｉ ｓ ｏ ｓ ｆ ｎｉｇ ｐ ｉ ； ｃｉ ｔ； ｈ ｏｏ ｉａ ｅ ａ ｉｒ ｔ ｌ
（ ａｇｈ ｕＭｕ ｉｉａ Ｃ ｎ ｔ ｃｉ ｉｔ ａ ｃ ｏ ， ａ ｇｈｕ５ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｇｕｎ ｚｏ ｎｃｐ ｌ ｏｓｒ ｔ Ｍａ ｅ ｎ ｅＲｏｍ Ｇｕ ｎ ｚｏ ０ ０，ｈｎ ｕ ｎ ｎｎ １
摘 要 ： Ｓ Ｓ改性 沥青进行 不 同温度及 不 同贯入 时 间下的针入 度试 验 ， 对 Ｂ 以此来评 价 沥青 的流 变特性 及路 用性 能 ； 析 了 Ｓ Ｓ 性沥青 的软 分 Ｂ改 化 点 随着混合 过程 的 变化 而 出现 的复 杂变化 ， 过 不同温度 和速 率条件 下 的延 度试验 来 分析 改性 沥青的 流变特性 。 并通
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：ＳＢＳ ｍｏ ｉ ｅ ｓ ｈ ｌ ａ ｉ ｅｅ ｔｔｍｐ ｒ ｔｒ ｓａ ｄ ｕｎ ｅ ｉ ｅｅ ｔｐ ｎｅｒ ｔｏ ｉ ｆｔｅ ｐ ｎ ｔａｉｎ ｔｓ ｒ ｘ ｅ ｉｎ ｅ ｎ ｏｄ ｒｔ ｄｆ ｄ ａ ｐ ａｔ ｔｄｆ ｒ ｎ ｅ ｅａｕ ｅ ｎ ｄ ｒ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｍｅ ｏ ｈ ｅ ｅｒｔｏ ｅｔａ ｅ ｅ ｐ ｒｅ ｃ ｄ ｉ ｒ ｅ ｏ ｅ ａｕ ｔ ｈ ｈ ｏｏ ｉａ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆａ ｐｈ ｌ ｎｄ ｏ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ．Ｓ ｆｅ ｉｇ ｐ ｉｔ ｆ Ｓ ｄｆｅ ａｐｈ ｌ ｌ ｈ ｎ ｅ ａ ｈｅ ｍｉｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔｅ ｖ ｌａｅ ｔｅ ｔ ｅ ｌｇｃ ｌ ｒｐ ｒｉｓ ｏ ｓ ａｔ ａ ｒａ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｏｔｎｎ ｏｎ ｏ ＢＳ ｍｏ ｉ ｄ ｓ ａｔｗｉｌｃ ａ ｇ ｓ ｔ ｘｎ ｒｃ ｓ ｈ ｉ
SBS改性沥青机理研究
SBS改性沥青机理研究一、本文概述随着交通事业的飞速发展，道路建设和维护对于沥青材料的要求越来越高。
SBS改性沥青作为一种性能优异的道路材料，已经在全球范围内得到了广泛的应用。
本文旨在深入研究SBS改性沥青的机理，以期为提高道路使用寿命、降低维护成本提供理论支持。
本文将概述SBS改性沥青的基本概念、发展历程及其在道路工程中的应用现状。
随后，文章将详细探讨SBS改性沥青的改性机理，包括SBS的分子结构、改性过程中的物理化学变化以及改性沥青的性能提升等方面。
本文还将通过实验研究，分析SBS改性沥青在不同条件下的性能表现，并对比传统沥青与SBS改性沥青的性能差异。
本文将对SBS改性沥青的应用前景进行展望，并提出针对性的建议，以期推动SBS改性沥青在道路工程中的进一步应用与发展。
通过本文的研究，将为道路工程领域提供更为全面、深入的SBS改性沥青机理认识，为相关领域的科研和实践工作提供有益的参考。
二、SBS改性沥青的制备与表征SBS改性沥青的制备是研究其改性机理的关键步骤。
制备过程中，首先选择高质量的基质沥青和SBS橡胶作为原料，保证产品的基本性能。
接着，通过特定的加工工艺，如熔融共混法，将SBS橡胶均匀分散在基质沥青中，形成稳定的SBS改性沥青。
在这个过程中，SBS橡胶的分子链会与基质沥青中的组分发生相互作用，如吸附、溶解和扩散，从而实现改性效果。
为了表征SBS改性沥青的性能，我们采用了一系列实验方法。
通过粘度测试，可以了解SBS改性沥青的流动性和施工性能。
动态剪切流变实验（DSR）可以评估SBS改性沥青的高温抗车辙性能。
我们还通过弯曲梁流变实验（BBR）来评价其低温抗裂性能。
这些实验结果可以为SBS改性沥青的应用提供重要依据。
除了以上基本性能测试，我们还对SBS改性沥青的微观结构进行了表征。
通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察，可以直观地了解SBS橡胶在基质沥青中的分散状态以及其与基质沥青的相互作用情况。
(完整word版)SBS结构对改性沥青性能的影响03
(完整word版)SBS结构对改性沥青性能的影响03 SBS结构对改性沥青性能的影响刘贵男(中石化资产分公司长岭沥青厂)摘要：本文主要以两种不同S/B的线型SBS(A、B）和星型SBS（C）为例，研究了不同SBS结构对改性沥青性能的影响。
结果表明：不同结构的SBS由于与沥青的相容性不同，对基质沥青的改性效果有所不同。
同等质量分数下，S/B高的线型SBS改性沥青比S/B小的线型SBS改性沥青的针入度、延度较小、抗老化性能强;星型SBS改性沥青软化点和针入度的指标优于线型SBS改性沥青；星型SBS的改性效果与改性剂和基质沥青的配伍性有很大的关系.关键词：SBS结构、基质沥青、改性沥青前言聚合物改性沥青由于可以提高和改善沥青路面使用性能、延长道路的使用寿命现已得到了广泛应用.聚合物改性沥青种类繁多,其性能随聚合物品种的不同而不同。
其中SBS聚合物改性沥青由于能够显著提高沥青路面高温抗车辙、低温抗开裂以及增强抗老化、改善疲劳等性能而成为聚合物改性沥青的主要品种［1]。
SBS 聚合物改性沥青在国内外得到了广泛应用，在我国常用的SBS改性剂主要是线型和星型两种。
SBS与基质沥青存在着配伍性，不同的基质沥青组成会严重影响SBS改性沥青的技术性能.因此，选择不同类型和牌号SBS，研究其对改性沥青技术性能的影响,对于正确认识和应用SBS改性沥青有着积极的意义［2］。
1.原材料的性质及分析方法1.1基质沥青实验采用的沥青为国产三种70A重交通基质沥青：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其性质见表1。
表 1 三种70A重交通基质沥青指标基质沥青种类ⅠⅡⅢ25℃针入度/0。
1mm66.867。
473.7软化点/℃49.148。
947.910℃延度/cm＞60＞6058.0TFOT后残留物质量损失/%0。
180.150。
1610℃延度/cm7。
07.07.025℃针入度比65.363.764。
11.2改性剂和稳定剂试验共采用了A、B、C三个型号的SBS改性剂，其中A和B为线性SBS，C为星型SBS.三种改性剂均呈白色立柱桩，物理力学性质见表2。
SBS改性沥青光老化性能试验研究
Ｓ Ｓ ｍｏ ｉ ｅ ｓ ｈ ｌ ａ ｐ ａ ｅ ｃ ｒ ｏ ｙ ｎ ｕ ・ｕ ｆｎ ｕ ｃｉｎ ｌｇ ｏ ｐ ． ｏｔ ｎ ｎ ｏｎ ｓｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ａ ｄ ｐ ｎ ｔａｉ ｎ Ｂ ｄ ｔ ｄ ａ ｐ ａｔ ｐ ｅ ｒ ａ ｂ ｎ ｌａ ｄ ｓ ｂ ｓ ｌ ｅ ｆ ｎ ｔ ａ ｒ ｕ ｓ ｆｅ ｉ ｇ ｐ ｉｔｉ ｎ ｒ ａ ｅ ｎ ｅ ｅ ｒ ｔ ￣ ｏ ｏ Ｓ ｏ
沥青结合料老化是影响沥青路 面使 用寿命 的 重 要 因素 ，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ目前关 于道 路 沥青 的 老化 研究 主要 是 热
老 化 ， 般 都 是 采 用 薄 膜 烘 箱 老 化 ， 拟 沥 青 在 拌 一 模 和 与铺 筑 过程 中高温 和 氧对 沥 青 的老 化 作 用 ， 究 研 沥青 短 期 的热 氧 老化 过 程 中组 分 、性 能等 的变 化 。
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ Ｓｍｏ ｉｅ ｓ ｈ ｌ；ｏ ｖ ｎｉｎ ｌｅｔ ； ｆ ｒｄｓ ｅ ｔ ｍ；ｕ ｌ ｈ－ｇｎ ａ ｉｇｍｅ ｈ ｎｓ ｙｗｏ ｄ ： Ｂ ｄｆ ｄａｐ ａｔｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｓｓ ｉ ｒ ｅ ｐ ｃｒ ｉ ｏ ｔ ｎ ａ ｕ ｓｎ ｉ ｔａ ｉｇ；ｇｎ ｃ ａ ｉｍ ｇ
ＨｅＹａ Ｚｈｏ ｅ ｎ， ｕＷ ｉ
（．ｈｎ ｑｎ ｕｏ ｇ ｇｗ ｙ ｎ ｉｅｒ ｇ ｏｐ ｒｔ ｎ Ｃ ｏ ｇ ｉ ０ ０ ４ Ｃ ｉａ １Ｃ ｏ ｇｉｇ ｔ ｈ ａ ｇ ｅｉ ｒｏａ ｏ ，ｈ ｎｑｎ ４ ０ ７ ， ｈｎ ； Ｙ ｎ Ｈｉ Ｅ ｎ ｎＣ ｉ ｇ
２Ｃｖ ａ ｄ ｒｈｔ ｔｒ ｏ ｅｅ Ｃ ｏ ｇｉｇ ｉ ｔｎ ｎｖｒｉ ，ｈ ｎｑｎ ０ ０４ Ｃ ｉａ） ．ｉ［ ｎ ｃ ｉｃｕｅＣ ｌ ｇ ， ｈｎ ｑｎ ａ ｏｇＵ ｉ ｓｙ Ｃ ｏｇ ｉｇ ０ ７ ， ｈｎ ｉ Ａ ｅ ｌ Ｊｏ ｅ ｔ ４
SBS掺量对改性沥青性能的影响
收稿日期:2008—09—10作者简介:李雯婵(1981—),女,山东济南人,助理工程师。
S BS 掺量对改性沥青性能的影响李雯婵,樊 亮,林荔萍(山东省交通科学研究所,山东济南 250031)摘要:对不同S BS 掺量对改性沥青的性能影响进行了研究。
利用常规指标分析、动态剪切流变仪、低温弯曲梁流变等试验方法,全面对比、评价了S BS 掺量对基质沥青性能改善效果的影响,提出了S BS 的合适掺量,并从机理给与了初步讨论。
关键词:S BS 掺量;性能;PG 分级中图分类号:U416.217文献标识码:AI nfluence on perfor mance ofm od i f i ed a spha lt by SBSdop i n g ra ti oL I W en -chan,FAN L iang,L IN L i -ping(Shandong Transportation Science Research Institute,Shandong J inan 250031China )Abstract:The report discussed the influence onperfor mance of modified as phalt by S BS dop ing ratio .Much perfor mance data was obtained by common index analysis,dynam ic shear rheometer ,BBR and other methods,and contrast themamong different rati op r ogram s .Finally the op ti m ized dosage of S BS modifier was put for ward and the modificati on mechanis m was p reli m inary discussed .Key words:dosage of S BS modifier;perfor mance;PG grading引言沥青路面因其良好的行车舒适性和优越的使用性能在世界范围内得到了广泛应用。
基质沥青和sbs改性沥青老化行为与机理研究
基质沥青和sbs改性沥青老化行为与机理研究近几年来，随着路面沥青施工技术的不断更新，基质沥青和SBS 改性沥青以其独特的性能成为施工沥青新宠。
然而，基质沥青和SBS 改性沥青的老化行为及机理研究仍然缺乏实证证据。
因此，本文的目的是探讨基质沥青和SBS改性沥青在施工和使用中的老化行为及其机理。
首先，本文讨论了基质沥青的老化行为和机理。
基质沥青的老化行为主要是由其物理特性，化学结构和化学反应这三个方面影响。
它的物理特性受温度、湿度、太阳照射等外界因素影响，使沥青改变其粘度，损失和回复柔韧性，改变沥青的弹性系数等；而化学结构主要是受到温度、湿度、太阳照射和空气中的污染物的影响，导致沥青重新改变其结构，使其老化；而化学反应则会导致沥青中添加剂和添加物与沥青之间的反应，从而使沥青老化和改变其力学性能和物理特性。
其次，本文还讨论了SBS改性沥青的老化行为和机理。
与基质沥青不同，SBS改性沥青老化行为主要受到添加剂和低分子量SBS共聚物的影响，以及SBS改性沥青施工和使用的时间的影响。
当SBS共聚物的游离硫和游离碳前体分子量变小时，它们会形成自由基，从而改变沥青的性能；当施工和使用的时间变久时，SBS共聚物中的添加剂会持续老化沥青，使沥青性能发生变化。
此外，外界环境也会影响改性沥青的老化行为，如极端气候、紫外线照射、水的溶解等。
最后，本文讨论了基质沥青和SBS改性沥青老化行为的测试方法，包括小样实验、游离碳前体和自由基的分析、原位环境测试、显微分析等。
综上所述，通过对基质沥青和SBS改性沥青老化行为和机理的研究，可以证明一个新的认识，即沥青老化行为和机理是极其复杂的系统，是由多种因素共同作用的结果。
此外，从研究结果来看，未来还需要从实际施工应用出发，进一步探究基质沥青和SBS改性沥青在施工和使用时间上的老化行为及其机理，以期更好地了解沥青在施工和使用中的性能变化，从而为沥青的施工提供有效的技术支持。
结论本文主要就基质沥青和SBS改性沥青老化行为及其机理进行了探讨，结果表明，基质沥青的老化行为主要是由物理特性、化学结构和化学反应三方面影响；而SBS改性沥青的老化行为主要由添加剂和低分子量SBS共聚物以及施工和使用时间等因素影响。
SBS改性沥青防水卷材老化耐久性研究进展
SBS随着城市建设的不断发展，防水材料的需求量也在稳步增长。
SBS 改性沥青防水卷材因其良好的综合性能，在建筑工程中得到了广泛的应用。
然而，SBS 改性沥青防水卷材作为一种高分子材料，其耐久性一直是研究的热点之一。
本文主要对SBS 改性沥青防水卷材的老化耐久性研究进展进行综述。
一、SBS 改性沥青防水卷材的构成与性能特点SBS 改性沥青防水卷材主要由聚合物SBS 改性沥青、各种填料和纤维素等组成。
其中，聚合物SBS 改性沥青是其核心材料，能够提升卷材的柔韧性、延展性、抗裂性和耐温性，从而增强其防水性能。
各种填料和纤维素则能够起到加强材料、增强稳定性、防止老化等作用。
该材料具有以下特点：1. 高强度、抗老化性能好2. 密封性能好、耐腐蚀性强3. 极佳的防渗透性能，不渗水、不透气、不起皱二、SBS 改性沥青防水卷材的老化形式光、热、氧化和湿气等因素都会引起SBS 改性沥青防水卷材老化。
其中，光线对其的影响主要是引起其表面A 面的变化，变化程度和波长大小有关。
在太阳照射下，SBS 改性沥青防水卷材会产生各种紫外线，其中UV-A 和UV-B 的作用最大。
热老化主要是指在高温下，材料内部的化学物质结构发生变化，导致物理性能下降。
常见的热老化温度是70℃、80℃、90℃和100℃等。
其中，90℃是常见的高温老化条件。
氧化老化是由于材料与空气中的氧气接触，导致化学反应，使原有的物理性能发生变化。
常规的氧化老化条件是温度为70℃的恒温氧化，氧气流量为20mL/min，时间为10 天。
湿气老化是针对位于寒冷和多雨地区的防水卷材而言的，由于潮湿天气的影响，材料的防水性能偏弱，时间长了会导致老化。
经过湿气老化后的材料，其弯曲强度、伸长率和撕裂强度等物理性能显著降低。
三、SBS 改性沥青防水卷材的老化机理SBS 改性沥青防水卷材老化的机理非常复杂，主要涉及材料结构的改变和化学反应的发生。
根据材料内部结构发生变化，可将老化过程分为以下几类：1.压缩变形：改性沥青中的大部分聚合物会在热老化过程中产生降解反应，使其内部出现一定程度的压缩变形。
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收稿日期:2008-02-15基金项目:国家西部交通建设科技项目(200831881210)作者简介:陈华鑫(1973-),男,安徽太湖人,副教授,工学博士,普渡大学博士后,E-m ail:chx@。
第29卷第1期2009年1月长安大学学报(自然科学版)Journal of Chang p an University(Natural Science Edition)Vol.29No.1Jan.2009文章编号:1671-8879(2009)01-0001-05SBS改性沥青老化后的动态力学性能陈华鑫,周燕,王秉纲(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064)摘要:为了研究老化对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青动态力学性能的影响,通过1种基质沥青和4种SBS改性沥青的常规试验和动态剪切流变试验(DSR),分析比较了原样沥青、旋转薄膜烘箱(RT FO)老化沥青和压力老化(PAV)沥青的试验结果。
研究表明:常规试验难以反映改性和非改性沥青老化后性能的差异;DSR试验则可准确地描述老化作用对改性沥青性能的影响。
通过傅立叶转换红外线光谱(FT IR)试验和胶凝渗透色谱法(GPC)试验分析了SBS 改性沥青的老化机理,表明SBS改性沥青的老化是由基质沥青的氧化硬化和SBS老化降解共同作用的结果,且DSR试验更能揭示聚合物改性沥青的老化特点。
关键词:道路工程;SBS改性沥青;旋转薄膜烘箱老化;压力老化;动态力学性能;试验;傅立叶转换红外线光谱;胶凝渗透色谱法中图分类号:U414.1文献标志码:ADynamic mechanics performance of aged SBS modified-asphaltCH EN H ua-xin,ZH OU Yan,WAN G Bing-gang(K ey L abo rato ry for Special Ar ea Highw ay Engineering of M inistry of Educatio n,Chang p an U niv ersity,X i p an710064,Shaanx i,China)Abstract:T hro ug h the traditional test and dynamic-shear-rheo meter(DSR)test o f one base asphalt and four Styr ene-Butadiene-Styr ene(SBS)modified asphalts,the test results o f original, the rolling-thin-film-oven(RT FO)ag ed and the pressure-ag ing-vessel(PA V)aged asphalt samples w ere discussed co mparatively to discuss the ag ing influence o f the dy namic m echanics performance of SBS mo dified asphalts.T he results show that the traditional tests can p t reflect the difference of the ag ing influence betw een the base asphalt and modified asphalt,but the DSR tests can accurately describe the aging influence of m odified asphalt.The results o f Fourier-transform-infra-red-spectroscopy(FT IR)and g e-l perm eation-chro mato graphy(GPC)tests indicate the ag ing mechanism,w hich SBS m odified asphalt aging is due to oxidation and hardening of base asphalt and deg radatio n o f SBS,and the DSR tests can reveal the aging characteristic of polym er m odified asphalt.3tabs,13figs,8r efs.Key words:road eng ineer ing;SBS modified asphalt;ro lling-thin-film-oven(RTFO)aging;pr es-sur e-aging-v essel(PAV)ag ing;dy namic mechanics per for mance;test;Four ier-tr ansfor m-infr a-red spectro scopy(FT IR);g e-l perm eation-chro mato graphy(GPC)0 引 言以往的研究偏重于基质沥青在室内短期与长期老化后化学与流变性质的改变,认识是比较清楚的,而对聚合物改性沥青的研究明显不足[1-2]。
为了揭示聚合物改性沥青的流变特性,采用何种试验方法来表征聚合物改性沥青短期与长期老化后流变性质的变化就显得非常重要。
由于基质沥青与聚合物改性沥青在老化中表现出的流变特性不同,若老化后其性能测试方法不同,则得出的老化变化特点就会相差比较大,这与两类沥青的老化机理的不同密切相关。
本文通过常规试验和动态剪切流变试验(DSR),揭示了基质沥青和聚合物改性沥青在短期与长期老化后流变性能的变化,通过基质沥青和SBS 改性沥青的机理分析,表明采用DSR 试验更能反映聚合物改性沥青的老化特性。
1 S BS 改性沥青的老化1.1 常规试验比较众所周知,基质沥青老化后,其组分变化表现为芳香分减少,胶质和沥青质增加,而饱和分保持相对稳定,这样基质沥青老化后会变硬、延展性下降,即老化后基质沥青的针入度减小、软化点升高、延度降低,如表1所示。
表1 各改性沥青老化指数结果%青、4种改性沥青老化前后的动态流变特性进行测试,得出其复数模量G *和相位角D ,结果如表2和表3所示(其中,原样表示未老化),并绘制各自的动态力学特性温度谱和G *-D 关系曲线,如图1~图10所示(见下页)。
表2 镇海系列改性沥青在各种温度下的G *值kPa温度/e状态基质沥青+3%4303+5%4303+7%4303+9%430352原样 6.6414.0916.3523.3325.34RTFO 13.3825.1120.7034.7034.02PAV 13.05217.00152.50171.70132.5058原样 2.06 6.338.0111.9014.38RTFO 5.2811.509.9517.8621.00PAV 5.10100.8075.31108.0091.4264原样0.91 2.84 4.07 6.717.94RTFO 2.12 5.15 4.749.1912.06PAV 2.0445.1736.9259.5263.8570原样0.51 1.32 2.21 3.94 4.62RTFO 0.91 2.18 2.38 4.82 6.50PAV 0.8820.4118.5331.2343.4976原样0.210.66 1.35 2.01 3.13RTFO 0.42 1.61 1.22 2.64 3.61PAV 0.419.429.5416.3927.8182原样0.120.370.88 1.26 2.45RTFO 0.21 1.030.68 1.58 2.24PAV0.214.465.109.1315.892长安大学学报(自然科学版) 2009年图1为基质沥青的DSR 试验结果G *和D 随温度、老化状态变化的温度谱图,表明基质沥青老化后G *持续增加,且压力老化(PAV )后沥青的G *大于旋转薄膜烘箱(RT FO )老化者;相位角则表现为老化后有规律地减小。
老化后沥青的相位角呈现连续减小的趋势,表明沥青的弹性增强,但老化后沥青变硬,其复数模量增加,这两种作用的不平衡性,造成了图2所示的在给定的G *下,D 呈现出急剧减小的趋势。
图1基质沥青动态力学特性温度谱图图2 基质沥青G *-D关系曲线图3 镇海沥青+3%4303动态力学性能温度谱图图4 镇海沥青+5%4303动态力学性能温度谱图图5 镇海沥青+7%4303动态力学性能温度谱图图6 镇海沥青+9%4303动态力学性能温度谱图图7 镇海沥青+3%4303G *-D关系曲线图8 镇海沥青+5%4303G *-D 关系曲线改性沥青老化后动态力学性能影响如何,Airey 等人对富沥青相(低剂量改性沥青)与富聚合物相(高剂量改性沥青)的两种改性沥青RT FO 老化前后的动力学性能进行了分析[3-5],结果表明:在其温度谱试验中,富沥青相的硬化表现为试验温度范围内老化后的G *增加;富聚合物相除G *在低温时略微降低、高温时略微升高外,无明显的变化;富沥青相在温度域范围相位角呈现有规律的减少。
基于此,Airey 等人假定,沥青相在改性沥青与基质沥青3第1期 陈华鑫,等:SBS 改性沥青老化后的动态力学性能图9 镇海沥青+7%4303G *-D关系曲线图10 镇海沥青+9%4303G *-D 关系曲线中以相同的方式老化,而且由于改性沥青中聚合物部分受到热氧化作用,使其重新组成较小的颗粒,聚合物的亚结构将发生改变,这就导致了聚合物改性沥青老化后显示出更多的流动性。
为了进一步比较不同剂量下SBS 改性沥青的老化特性,本文对4种改性沥青进行研究,结果分别如图3~图10所示。
图3为+3%4303SBS 改性剂的改性沥青的动态力学温度谱试验结果,从图3中可见,RTFO 老化后G *增大,而相位角D 在低温时略低于原样沥青(未老化沥青),反之,高温时却略高于原样沥青;图7的G *-D 关系曲线也表明,在相同的G *下,老化后的相位角低于原样沥青。
在压力老化后,3%改性剂量的改性沥青均表现出G *增加而相位角减小,这一变化趋势与基质沥青基本类似,表明在较低改性剂量下,改性沥青是富沥青相的,SBS 尚未形成网络结构,其性能主要以基质沥青性能为主,老化规律也类似于基质沥青。
在5%改性剂剂量下,由于SBS 在沥青中已形成了网络结构,SBS 分散相逐渐向SBS 连续相过渡,此时SBS 的作用对改性沥青性能影响十分明显。