基质沥青对SBS改性沥青性能的影响
基质沥青标号对SBS改性沥青低温性能的影响

低于此 值, 不 足 使 链 段 运 动。 自 由 体 积 随 温 度 的 增 减、扩 散 及 链 段 位 置 的 调 整 都 与 时 间 有 依 赖 关
[1 , 6] 。 系
对于无定型 高 聚 物 的 理 想 模 量 温 度 曲 线, 可 以 ! 分为 6 个区域:玻璃态区域、玻璃态转变区域、 橡胶 平台区域和流动区域。对于改性沥青,其服务温度经 历了从玻璃态到流动态的整个过程。在低温下,我们 希望其具有良好的流动性和变形能力。而沥青从玻璃 态到橡胶态的转变温度 玻璃化转变温度 !" 则表征了 ! 沥青低温性能的好坏。 玻 璃 化 转 变 温 度 !" 越 低, 改 性沥青的低温性能越好, 最 理 想 的 状 态 是 !" 小 于 沥 青的最低服务温度,这样在整个服务温度内沥青都具 有良好的变形能力,能够松弛掉因温度降低而产生的 温度应力,减少低温裂缝的发生。因而可以看出,玻 璃化转变温度 !" 具有 明 确 的 物 理 意 义, 能 够 表 征 改 性沥青低温性能的好坏,能够区别不同改性沥青低温 性能间的差别,适合于评价改性沥青的低温性能。 # 玻璃化转变温度 !" 的测试方法 (!)膨胀测量法 该方法是经典的测量方法,采用适当的技术确定 在冷却时比容和温度的相互关系,把斜率发生变化时 的温度取作为 !" , 23).- 4 !5 推 荐 采 用 的 就 是 这 种 ! 方法。 (&)量热法 随着样品的热历史 和 升 温 速 度 的 不 同, 在 !" 时 可以观察到热容出现不连续点或峰。 (1)动态力学试验法 损耗模量 和 损 耗 柔 量 在 玻 璃 化 转 变 区 出 现 极 大 值, 78 ! 也是如此。但是 78 ! 和 #$ 的 峰 值 位 于 不 同 的 温度,出现 #$ 的极大值的温度要低一 些, 经常把 78 ! 或 #$ 的出现峰 值 的 温 度 取 作 !" , 如 图 ! 所 示。 本 文 采用动态力学试验法,测试不同改性沥青损耗模量的 对数值随温度变 化 的 曲 线, 并 对 曲 线 进 行 回 归 计 算, 得到峰值温度即为聚合物改性沥青的玻璃化转变温度 !" 。 仪器为 新 引 进 的 /+)9:2 公 司 生 产 的 ;<=>?> !@5 型动态剪切流变仪,该仪器不仅能够测试沥青材料的 高温性能,而且 能 够 实 测 低 温 至 A &5 B 的 低 温 性 能, 并且在低温下具有与高温相同的精度。试验简图如图 & 所示。采用 "&@== 的 平 行 板 间 距 为 !== 左 右, 沥 青式样像三明治一样夹在平板之间,一块板固定,一 块板围绕这 中 心 轴 来 回 摆 动, 以 摆 动 板 上 的 点 % 转 动到点 & ,由 & 往回转动经过 % ,转回到 ’ 点,在返
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。
基质沥青和SBS改性剂的相互作用机理分析[1]
![基质沥青和SBS改性剂的相互作用机理分析[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/0ffb10d380eb6294dd886cec.png)
文章编号:0451-0712(2007)02-0134-04 中图分类号:U414175013 文献标识码:A基质沥青和SB S改性剂的相互作用机理分析陈华鑫,王秉纲(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室 西安市 710064)摘 要:从SBS改性沥青的材料组成特性出发,采用吸附理论、热力学理论、自由体积理论讨论了在加工、施工拌和与营运过程中SBS与基质沥青的相互作用,分析了不同阶段基质沥青与SBS改性剂之间的相互影响,表明在不同阶段SBS与基质沥青间的相互作用是不同的,在原材料选择中应充分注意改性沥青的这一特点。
关键词:SBS改性沥青;吸附理论;热力学理论;自由体积理论;相互作用机理 沥青是一种典型的粘弹性材料,其温度敏感性好坏直接影响着沥青的路用性能。
由于近年来优质油源的缺乏,普通基质沥青已难以适应现代交通对沥青材料提出的更高要求,采用改性技术是提高和改善沥青性能的关键措施之一,其中SB S是目前使用最为普遍、效果特别显著的主要改性措施之一,而SB S改性沥青性能的好坏则取决于SB S与基质沥青的相互作用。
众所周知,SB S改性沥青的性能差别主要与其化学组成有关,其组成、化学结构和结合形态的任何变化都会改变改性沥青的性质。
在改性沥青研究中,赵可、张玉贞、X1L u等人曾试图通过分析沥青改性前后组分的变化来剖析改性沥青的作用机理,或利用不同沥青组分与改性剂之间的相互作用,来判断沥青中各组分对改性沥青的贡献效果,以研究沥青组分与改性剂之间的相互作用,并借助核磁共振(NM R)波谱法、X射线衍射法、红外线法(I R)、蒸汽压渗透法(V PO)和胶凝渗析色谱法(GPC)等对改性沥青进行微观性能分析。
但改性沥青的性能应从加工、储存与运输、现场拌和、施工成型以及运营中的性能的综合表现来看,任何一个环节出现问题都会严重影响改性沥青的使用品质,以往多数研究主要关注其路用性能本身,而对加工与混合料施工过程中SB S与基质沥青的相互作用关注不够。
基质沥青对改性沥青及其混合料的影响

残 留稳定度 ( ) % 8 . 83 A C一2 I 冻融劈裂残 留强度( 8 . 0 %) 87 动稳定度( 咖 ) 次/ 19 94
弯 曲破坏应变( ) 残 留稳定度( ) %
AK一1A 冻融劈裂残留强度 ( ) 3 % 动稳定度 ( ,m  ̄/ m)
—— 9 . 12
好 的 水稳 定性和 抗老 化能 力。基 质 沥青 标 号和产 地不 同 , 生产的 改性 沥青 的性 能也 不一样 , 混 合 料 的路 用性 能也有 差异 。设计 与施 工 时 , 应根 据 当地 气候 条 件等 选 择 合适 的基 质 沥 青进 行
改性 。
关键 词
l 前 言
基质 沥青
3 基质 沥青 的选择
成为现阶段我国高速公路路面设计与施工的一个关 键 问题 。 提高沥青路面 的使用性能 , 采用合理的混合料
级配 是一 方面 , 一方 面 沥 青 的性 能 对 路 面 的影 响 另
我 省 目前 有三 个大 型的石 化企业 可 以生 产优质 的道路 石油 沥青 , 分别 为 A品牌 、 B品牌 和 C品牌 , 室 内试 验选 用 7 0号 、0号 和 10号 三 个 品 牌六 种 9 1 沥青 产 品 , 基质沥 青 的 技术 性 能 指标 试验 结 果 如表
表 3 沥青混合料试验结果 1
A品 牌 9 A 品牌 10 o 1 试验 项 目
4 % 5 % 4 % 5 %
降低 , 弹性恢复增大 , 5 1 ℃运动粘度提高。 3 ( )0号沥青改性后 , ℃针人度降低 幅度没 27 2 5
有9 0号 和 l0号 的 大 ,℃ 延 度 明 显 的 比 9 l 5 0号 和
维普资讯
・
4・ 8
基质沥青与SBS相容性的预测

摘 要 :沥青与 S B S 的相 容性是改性沥青的一个重要参数 ,相容性的优劣对 于沥青能否与
S B S共混制得性能 良好的改性 沥青产品 ,以及改性沥青能 否保持 良好 的储存 稳定性有 重要 的 影响。相 容性好 的沥青容易与 S B S共混形成稳定的胶 体结构 制得稳定性 良好的改性沥青产 品;反之 ,则 不利 于 S B S的稳 定分散 。如 果能够事先预 测 S B S与沥青的相容性 ,则对于改性 沥青的研 究和 生产 具有指 导意义 。研 究采 用 了两种方 法预测基 质 沥青与 S B S的相容性 ,一 是借助溶 解度参数 计算方法,二是对 比分析 沥青的族组成 与相容性 的相 关性。 关键 词 :S B S 改性沥青 相容性 烃组成 溶解度参数
d i e n e s t ) i r e n e b l o c k p o l y me r ) ,称 为热 塑性 丁苯嵌 段共 聚物 或热 塑性 丁苯橡 胶 ,简 称 S B S ,根 据合
作为改性剂对基质沥青改性后 , 基 质沥青 的高 、 低温性能均有良好改善效果 ,是当前应用最普遍 的聚合 物改性 剂 。
的改性效 果不 同 ,有 的甚 至表 现 出没有 效果 。
1 5 %) ,其次是非烃元 素,如氧、硫 、氮等 ( < 3 %) 。沥青 的 2 5℃ 密 度在 1 . 0 g / c m。 左 右 ,分
收稿 日 期 :2 0 1 4— 0 3 — 1 1 。 作者简介 :熊 良铨 ,男 ,工程 硕 士,高级工 程师 ,在 中 国
沥青 与 S B S是 否 能 简 单 混 溶 及 二 者 的 混合 特性 如何 ,首 先 从 S B S和 沥 青 的 基 本 性 质 进 行 探讨 。S B S属苯 乙烯类 热塑 性 弹性 体 ,是苯 乙烯
沥青品种对SBS改性沥青性能的影响

不同温度 ( 一般为 2 ℃ 、  ̄ 5 的针人度值 , 5 1 C、 ̄ 5 C) 通过 lg oP=A T+B进 行 回归 得出 系数 A、 , 下式计算 : B按
P I 一I o
兰炼 A H一 0 9 胜 利 A一 0 6
8 8 6 4
l 52 75
4 73 4 83
工艺达 到相 同的改性 效果 。
关键 词
基质 沥青
SS 改性 沥青 B
Ab t a t Ad ig s me S Sc n e ta d a a t ̄ a c n l y tru h lb rtr s sm d p S S no ・ sr c dn a B o tn n d p hg sme t h oo o s o aoy t t i a e u B l e g h a e s d
12 改 性 剂 .
的指标和公路改性 沥青路面施工技术 规范(T06 JJ3 9 ) 规定 的技术 指标 对改性 沥 青性 能进行评 价 。 8所
—
试验所 用的 SS改性剂 为岳 阳石油化 工公 司生 B 产 的热 塑性 丁苯 橡胶 (BY 7 1呈 白色粒 柱状 , SS H 9 ) 它 的物理 力学 性能指标 如表 2所示 。
低温抗 裂性 采 用 1℃ 、 延 度来进 行评 价 。 0 5c 24 抗老 化性 能 .
Hale Waihona Puke 13 SS改性 沥青 的加 工工艺 . B
本课题采用高速剪切混合乳化机制备 SS B 改性
收 确 日期 :0 1 0 一l 20 — 7 O
抗老化性能采用旋转薄膜烘箱后的残留针人度
作者简介 : 郝培 文( 6 一)男 , 1 7 , 内蒙古和灵人, 士研究生 , 9 博 副教授 从事沥青 、 沥青混 合料性 能、 改性沥青机理的研究
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对于不同的沥青材料,它们的老化行为是不一样的,因此研究它们的老化行为和机理是非常重要的。
在过去的几十年中,人们对沥青材料的老化行为和机理进行了大量研究,其中最突出的沥青材料是基质沥青和SBS改性沥青。
通过深入分析它们的老化行为和机理,可以更好地为工程中的道路建设、维护和改善提供建议和帮助。
基质沥青是一种无机混凝土,它是由泥沙和沥青拌制而成的,其机理主要与混凝土的破碎、应力和温度有关。
基质沥青可以由沥青和各种添加剂构成,如沥青砂、水泥、矿物石膏、抗冻剂等。
在温度变化、路面损坏和污染的作用下,基质沥青的稳定性可能会受到影响,有时会导致路面发生裂缝和更严重的破坏。
因此,研究基质沥青的老化行为和机理非常有必要。
SBS改性沥青是一种聚氨酯改性沥青,由SBS聚合物和沥青拌制而成,具有更高的抗老化性、抗水渗及抗冻性能,比传统的沥青更加环保。
它的老化行为主要与温度和污染有关。
当温度高于60℃时,开始出现变形和破裂,而当温度低于20℃时,混凝土的强度会提高,但表面的粗糙度会增加。
空气污染所造成的损伤也比较大,这可能会影响改性沥青的老化行为。
因此,研究SBS改性沥青的老化行为及其机理也是必要的。
过去,各种研究方法被用于研究基质沥青和SBS改性沥青的老化行为及其机理,其中最常用的是试验和模拟。
试验研究可以帮助识别沥青材料的老化行为和机理,从而为对沥青材料进行改进提供基础。
此外,数值模拟技术也被用于研究基质沥青和SBS改性沥青的老化行为及其机理,这可以帮助更好地理解沥青材料的老化机制,从而更好地预测它们的性能。
总之,基质沥青和SBS改性沥青的老化行为和机理是非常重要的,因为它们的性能对于工程道路的安全十分关键。
各种研究方法,包括试验和模拟,可以用来研究它们的老化行为及其机理,从而更好地控制路面工程的性能。
未来,研究者将继续深入研究基质沥青和SBS改性沥青的老化行为及其机理,以期为路面工程提供更好的功能和服务。
(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。
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随着国民经济 的不断发展 ,道路交通量 日 益增大,这对道路沥青提出了更高的要求 。为了 改善沥青的性能 ,通 常会加入某 种改性剂 ,如 S B R 、S B S 、P E 、E V A等 ,其中 S B S由于能显著 提高沥青的高低温性能而被广泛应用。S B S是聚 苯乙烯丁二烯嵌 段共 聚物 ,将其加 入热沥青 以
摘 要 :采用四组分法分析 了不 同产地基质沥青的化 学组成 ,并将各基质 沥青 分别制备 了 S B S 改性沥青进行对 比。试验 结果表 明:不 同产地基质沥青的四组分含 量存 在较 大差异 ,基
质 沥青对 S B S改性 沥青稳 定性 影响很 大 ,芳香分和 胶质含 量高 的基 质 沥青与 S B S的相 容性 较好 ,采 用芳香分含量 高的基质沥青能制得 性能更为优异 的 S B S改性沥青,这 些为改, l 生 沥青 生产 中基质 沥青 的选择提供 了一定的依 据。 关键词 :基质沥青 四组分 S B S改性沥青 影响
沥青 , 通过探讨基质沥青对 S B S改性沥青性能的 影响, 为基质沥青生产改性沥青提供依据。
1 试验 部分 1 . 1 试验 材料
青均含有较高的芳香分含量 ,随着沥青质含量的
收稿 日期 :2 0 1 2— 0 5—2 8 。 作者简介 : 蒋 丽华 ,女 ,( 1 9 8 5 一) ,硕 士研究 生 , 2 0 1 1 年
化点 、延度的变化曲线见图 3 、图4 、图 5 。
表 3 不 同基质沥青制得的改性沥青性能指标
此 得到 提高 。
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加
图3 S B S改性沥青针入度的变化曲线
由 图 3可以看 出 :在 S B S加入 量相 同的情况
1 . 2 沥青性 能 沥 青 的 四 组 分 分 析 、软 化 点 、针 入 度 、延 度 、离 析 的测试依 据 J T G E 2 0 —2 0 l 1《 公 路 工程 沥 青及 沥青 混合 料 试验 规 程 》 T 0 6 1 8 0 5 、 T 0 6 6 1的要求及步骤进行 。
搅拌发育制得改性沥青。
2 结 果与讨论 2 . 1 基 质沥青 四组 分分析 结果
变时 , 沥青的组分也会发生变化 。目前基质沥青
的产地 众多 , 基质 沥青 的组 成各 不相 同 , 本 研究试 图在实 验 室对 比不 同基 质 沥 青 制 得 的 S B S改 性
L Q一1 、L Q一 2 、L Q一3 、L Q一 4 、L Q一 5分 别为 五种不 同产地 的基 质 沥青 ,其 四组 分含量 及 性能 指标见 表 l 。不 同产 地 基质 沥 青 的性 能 有 一 定 的区别 ,其 四组分含 量差异 更大 。五种基 质 沥
2 0 1 3年 2月
石 油 沥 青
P E T R O L E U M A S P H A L T
第2 7卷第 1 期
基 质 沥青 对 S B S改性 沥 青 性 能 的影 响
蒋 丽华 ,周本岳
( 中石化 资产经营管理有限公司长岭分公司沥青厂 ,岳阳 4 1 4 0 1 2 )
图4 S B S改性沥青软化点的变 化曲线
下 ,以基质沥青 L Q一 2制得 的改性沥青 ,其针
S B S原 料 采 用 巴 陵石 化 生 产 的 Y H 一7 9 1 H
毕业于湘潭 大学化学 工程 专业 ,现在 中石化资产经 营管理 有限公司长岭分公 司沥青厂从事科研工作。
第 1 期
蒋 丽华 等 .基质沥青 对 S B S改性 沥青性能的影 响
1 5
2 . 3 基质 沥青对 S B S改性沥青 性 能的影 响
将基质沥青样品约 6 0 0 g 加热到 1 7 0 c 【 = ,强 力搅拌下分别按 比例均匀加入改性剂 S B S 、相容
剂 、稳 定 剂 溶 胀 1 5 m i n ,将 溶 胀 好 的 S B S在 1 8 5~1 9 0 c 【 = 下 高速 剪 切分 散 ,然 后 1 7 5—1 8 5 ℃
L Q一 3为 原 料 ,加 入 不 同 量 的 S B S和 稳 定 剂 制
鹪 矾 斛 ∞ 弱 的 为 了考 察 不 同基 质 沥 青 对 S B S改 性 沥青 性 得 改性 沥青 ,其性 能指 标 见表 3 。其 针人 度 、软
能 的 影 响 ,分 别 以基 质 沥 青 L Q 一1 、L Q 一2 、
1 . 3 S B S改性 沥青 的制备
结构 ,成为了一个具有很大弹性形变能力 的高分 子弹性体 ,从 而使 沥青性 能得 到 较大 改善… 。 然而,S B S 与沥青在组成与分子结构上不同,性
质 上存 在较 大差 异 ,要 制 得 性 能 稳 定 的 S B S改 性 沥青 ,选择 合适 的基 质沥青 很重 要 ,特别 是沥 青 的组分 影响 很大 J 。 采用 四组 分法 可 以将 基质 沥青 分 为 饱 和 分 、 芳香 分 、 胶质、 沥 青质 , 当原 油 产地 和炼 制 工艺 改
后 ,聚苯 乙烯 ( P S段 )首 先 软 化 流 动 ,聚 丁二 烯 ( P B段 )则 充 分 吸收 沥青 中 的油 分 和 软 沥青 组分 ,形 成 海 绵 状 。 冷却 后 ,P S再 度 硬 化 ,形 成物理 交联 的 网状结 构 ,沥青则 进 入其三 维 网状
型,产品主要指标 :嵌段 比 3 0 ,3 0 0 %定伸强度 2 . 0 M P a ,扯断强度 1 5 M P a ,扯断伸长率 7 5 0 %, 熔体流动速 度 1 . 5 g / 1 0 m i n 。沥青来 自不 同产 地 ,均为 7 0号石油沥青 ,性能指标见表 1 。相 容剂外购 ,稳定剂 自 制。