SBS沥青的改性研究

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1、SBS沥青的改性研究摘要：本文对SBS沥青的改性研究研究现状和应用进行了较为详细的调研，简单介绍了SBS沥青改性的研究状况以及机理，阐述了SBS沥青的优点，以及在道路上的优势。然后在总结前人工作的基础上详细探索了各种改性条件下沥青的应用前景。最后列举了国内的研究成果。关键词： 改性沥青 化学改性 改性助剂 SBS  路用性能随着我国高速公路建设的迅猛发展，改性沥青的应用越来越普遍，它不仅大大改善了公路的路用性能，亦提高了公路的使用寿命。尤其是近年来，随着世界各国道路界对沥青路面研究的深入，沥青路面新结构、新工艺、新材料等不断涌现，而它们的出现促

2、进了沥青路面使用场合的进一步扩大，沥青路面技术应用水平和研究水平达到了空前的广度和深度，而其中改性沥青技术的发展最为瞩目，改性沥青对沥青路面的作用受到了越来越多的重视和肯定，改性沥青已经逐渐形成一门独立的学科，其应用规模会越来越大，对改性沥青的研究也会越来越深。1．1国内外改性沥青研究状况沥青材料是修筑沥青路面的一种主要结合料，沥青的质量是影响沥青混合料质量的关键因素，沥青混合料质量的优劣与沥青路面的好坏有着密切的关系。因此要满足沥青路面的高强、安全、稳定、耐久等使用性能的要求，为了满足交通建设对优质沥青的需求，在基质沥青中掺加聚合物对沥青进行

3、改性，已经成为改善沥青路用性能的重要手段。所谓的改性沥青是指通过往沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等改性剂或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得到改善而制成的沥青结合料15J。改性剂则指的是在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工的有机或无机材料，它可熔融或分散在沥青中，从而改善或提高沥青的性能。沥青改性可以分为物理改性与化学改性两大类。在总结以往实践经验的基础上，人们发现SBS改性剂独特的结构不仅可以使沥青的韧性提高、软化点上升、渗透性降低、高温下的流动倾向减弱，还能提高沥青的刚性、拉伸强度、延性以及

4、回弹性。当采用SBS来进行沥青改性时，可以使沥青的性能以及铺筑路面的性能得到多方面的改善：(1)PS链段物理交联可改善沥青混合料抵抗高温永久变形的能力(提高刚度)；(2)PB链段的柔性可提高沥青混合料抵抗低温变形的能力(改善韧性)；(3)改善密级配路面抵抗疲劳裂纹的能力；(4)改善路面的抗水损坏能力；(5)改善沥青混合料的抗老化性能；(6)改善抗剥离能力。沥青的成分分析沥青不是单一物质，而是由多种化合物组成的混合物，成分极其复杂(如图1-1)。包括从小分子量的直链烷烃、环烷烃、芳烃，到分子量较大的多环芳烃、杂环衍生物的同系物，以及有一定重复单元

5、结构的多芳香环、环烷烃和杂环的混合结构。从元素组成来看，主要是碳氢化合物，并混有少量杂环和含5、N、0官能团的同系物及痕量金属，如V,Ni,Fe,Mg和Ca.0,N,S等杂原子大部分布在沥青的重组分中，即胶质和沥青质中由于沥青化学组成和结构的复杂性，要将沥青分离为纯粹的化合物存在许多困难。一般基于沥青在不同溶剂中的选择性溶解或在不同吸附剂上的选择性吸附，将沥青分离为几个组分，按沥青分离出组分的数目，分离方法有二组分法、三组分法、四组分法及五组分法。最常用的是四组分分析方法:将试样用正庚烷沉淀出沥青质，过滤后，用正庚烷回流除去沉淀中夹杂的可溶分，

6、再用甲苯回流溶解沉淀，得到沥青质，将可溶质吸附于氧化铝色谱柱上，依次用正庚烷(或石油醚)、甲苯、甲苯一乙醇展开洗出，相应得到饱和分、芳香分、胶质。参见SH/T0509-92标准。沥青质:由多个芳香环构成的芳核和多个脂肪环构成的脂环核组成，分子量大，准确分析其结构很困难。胶质:在沥青中含量最高，分子量分布范围较宽，主要以芳环或取代芳环和脂肪环形式存在，环缩合程度较小。芳香分:单芳香环化合物的含量比双、叁环芳香化合物的总和还多，极少量的硫、氮等原子取代环上的碳形成唆吩、喳琳等的同系物。饱和分:绝大部分属于环烷烃，其环数一般在1-6之ieJ由上可见，

7、沥青的各个组分均有各自的结构特征。沥青中的轻组份包括芳香分和饱和分分子量较小，其结构比较清楚;而沥青质和胶质结构复杂、分子量大，较难摸清其结构。现代胶体学认为[[z):沥青材料是一种胶体分散体系〔如图1-2)。沥青中固体颗粒的沥青质为分散相，又分为分散介质及连续相，胶质使分散相能很好地胶溶在分散介质中，即以沥青质为核心，若千沥青质聚集在一起，胶质吸附在其表面，逐渐向外扩散，使沥青质的胶核胶忿于分散介质中。根据沥青质含量的大小，沥青司一分为:溶胶型〔牛顿)沥青、溶一凝胶型(粘弹性)沥青和凝胶型(弹性)沥青三种类型。不同的胶体结构，表现出不同的流变

8、特性。沥青呈现何种胶体结构，对其性能有很大的影响。溶一凝胶型(粘一弹性)沥青是当前最常用的筑路沥青。这种沥青在常温时在变形最初阶段，表现出非常明显的弹