SBS改性瀝青相容性及其工程性質的研究.pdf

1、聚合物改性瀝青相容性是決定其熱儲存穩(wěn)定性和其它路用性能的關鍵因素，是改性瀝青研究中的重點。同時改性瀝青相容性極其復雜，受到基質瀝青的性質、聚合物種類和含量以及生產工藝等眾多因素的影響，是改性瀝青研究中的難點。隨著我國公路建設的快速發(fā)展，急需大量的優(yōu)質改性瀝青，因此研究改性瀝青相容性機理、開發(fā)出各種實用增容技術是一個具有理論價值和實際意義的課題。本論文利首先用熒光顯微照相技術研究了改性瀝青相態(tài)結構。改性瀝青的相態(tài)結構一般會呈現

2、三種類型：瀝青為連續(xù)相聚合物為分散相的單相連續(xù)結構、聚合物為連續(xù)相瀝青為分散相的單相連續(xù)結構以及瀝青聚合物兩相共連續(xù)結構。同時探討了相容性、聚合物含量等因素對相態(tài)結構的影響。對泰州瀝青、歡喜嶺瀝青和克拉瑪依瀝青的組成進行了分析，以研究基質瀝青性質對改性瀝青相容性的影響。由于瀝青的組成和結構十分復雜，不同瀝青的相同組分的性質各不相同，因此通過瀝青四組分分析方法不能準確預測改性瀝青的相容性。而通過基質瀝青的結構族組成分析確定其平

3、均結構，然后利用Small公式計算出瀝青和聚合物改性劑的溶解度參數，根據瀝青與聚合物溶解度差可以定量地預測改性瀝青的相容性。對不同改性瀝青熱儲存穩(wěn)定性進行了比較深入地分析和研究，發(fā)現某些改性瀝青即使?jié)M足離析試驗軟化點差小于2.5℃要求，但在熱儲存過程中會發(fā)生性能下降的現象，因此現行改性瀝青規(guī)范不能全面評價改性瀝青的熱儲存穩(wěn)定性。為此提出用動力穩(wěn)定性、性能穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定性三方面來全面評價改性瀝青的熱儲存穩(wěn)定性。詳細考察了SB

4、S改性瀝青相分離的微觀過程，提出SBS改性瀝青相分離主要有兩個基本過程：SBS顆粒的聚集和沉降分層。在熱儲存初期，Brownian運動絮凝和重力誘導絮凝導致聚合物顆粒聚集增長，而后在重力誘導絮凝和重力沉降分層共同作用下，聚合物顆粒上浮并聚集于瀝青表面。利用測力延度試驗考察了改性瀝青的低溫拉伸性能，探討了基質瀝青性質、聚合物種類和含量、相容性、熱老化等因素對改性瀝青低溫性能的影響，并就測力延度指標和SHRP彎曲流變梁指標之間的

5、關系進行了研究。聚合物與瀝青之間的界面層性質，特別是界面層的厚度和粘結強度是決定改性瀝青熱儲存穩(wěn)定性的重要因素?；诮缑鎸永碚?，提出瀝青—SBS反應性共混改性的新方法。對于研制出的反應性改性瀝青和物理改性瀝青進行了常規(guī)性能和SHRP性能分析，并就高溫性能、低溫性能和感溫性能作了對比評價。試驗結果表明反應性改性瀝青的路用等級由物理改性瀝青的PG70-22提升為PG82-22，同時反應性改性瀝青具有良好的熱儲存穩(wěn)定性。APA車轍

6、試驗和凍融劈裂試驗結果表明反應性改性瀝青混合料的高溫抗車轍性能和抗水害性能明顯優(yōu)于物理改性瀝青混合料。利用熒光顯微照相、紅外光譜及示差掃描量熱等分析方法研究了瀝青—SBS反應性共混改性機理。反應性改性瀝青的相態(tài)結構由物理改性瀝青的聚合物為分散相的單相連續(xù)結構轉變?yōu)榫酆衔锱c瀝青兩相共連續(xù)結構，空間網絡結構的形成是其性能顯著提高的原因之一。紅外光譜表明與物理改性瀝青相比反應性改性瀝青中SBS聚丁二烯的特征峰強度降低，而聚苯乙烯特