基于红外光谱的改性沥青中SBS掺量测试分析

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1、实验与研究摘要：准确的测试改性沥青中的SBs掺量有助于加强其质量控制。本研究分析了基质沥青和sBs掺量为3．6％，4．o％，4．4％，4．8％的改性沥青红外光谱的特征，选择测量sBs掺量的特征峰值，提出了基于红外光谱的改性沥青中sBs掺量测试分析方法。结果表明：sBs中反式丁二烯可作为测定sBs掺量的指标；反式丁二烯在968cm_1处吸光度和sBs掺量线性关系良好，可基于此建立sBs定量测试的标准曲线；应用傅里叶变换红外光谱技术可实现sBs改性沥青中SBs含量的准确、快速测试。关键词：改性沥青；sBs；掺量测试；红外光谱Abst

2、ract：Itishelp矗】ltos七ren舒henthequali七ycon廿01dlattestsBscontentaccumtelyinmodmedasphalt．Thei11】hredspec仃alcharacteristicsofcon缸olasphaltandmodi丘edaSphalcwimSBScontent3．6％，锄，4．4％，4．跏．Thecharacterisdcpeakofi11危lredspectnwassekctedtomeaSuresBscontent．AndmemechodofmeaSurem

3、entandaIlalysisonsBsProportionbasedonin￡=aredspectmformodi丘edasphaltwasproposed．Theresultsshowed出atTr批sfornlButadieneofsBScallbeusedaSdledete肌inadonofSBScontenti11dex．Thereishnearreh石onshipbe俩eenabsorbanceofTran面nnButadiene协968cm～a11dSBScoment．Basedondlis，standardcuⅣ

4、eofsBsquantitadvetestcanbees乜bhshed．ThesBscontentofasphaltcanbemeasuredaccuratelyaIldquic娜byFourier廿am南衄i11丘aredspec廿oscopytechllique．Keywords：mo出edasphalt；SBS；contentmeasurement；iIl缸redspec臼．a中图分类号：u414文献标识码：B文章编号：1003—8965(2013)03—0038一04SBS改性沥青是基质沥青与聚合物改性剂SBS(苯乙烯一

5、丁二烯嵌段高聚物)的共混物，SBS含量是决定SBS改性沥青路用性能的重要因素之一。SBS含量的准确测定是SBS改性沥青生产与应用过程中质量控制的关键，但目前缺失简单、快速、准确的测试方法。本文研究了基质沥青及SBS改性沥青的红外光谱特征，分析了SBS含量对SBS改性沥青特征峰的影响，试图建立基于傅里叶变换红外光谱(FTlR)技术的SBS含量测试方法。1实验原理与方案1．1实验原理红外光照射样品时，此辐射不足以引起分子中电子能级的跃迁，但可以被分子吸收引起振动能级的跃迁，形成红外吸收光谱的不同物质对红38外辐射吸收频率不同，形成的

6、谱带位置也不一样。物质数量的不同，形成的谱带强度和形状也不同。对于官能团，具有红外特征吸收峰，根据各种物质的红外特征吸收峰的位置、数目、相对强度和形状等参数，可推断试样物质中存在哪些基团，确定其分子结构。SBS为苯乙烯一T二烯一苯乙烯的嵌段共聚物，分子结构为：斗镪、一咩黼鳓～港一锵一趣衬避一雠囟Q可以看出，SBS改性剂的化学结构式中，有两个很明显的官能团，一个为苯乙烯片段中的苯环结构，一个为反式丁二烯片段中的碳碳双键结构，在利用红外光谱测试的时候，可以通过这两表1沥青的四组分分子结构掺量最低测试两组的办法扫描试样，获取数据。沥青

7、四组分沥青质饱和分芳香分饱和分?∥，。。=、分子结构图，』t，r、，一／+、-7、、92，，、√y^。i、．

8、1。、／～』／jhL，^一，，^

9、1、个官能团来对其进行研究。沥青的四组分分子结构见表1，可见沥青质，芳香分，饱和分结构中均存在苯环结构，这也是造成红外光谱测试结果中公共的吸收峰对苯环结构敏感的原因。通过对比可以发现SBS和沥青中均含有苯环结构，因此若选取苯环作为检测手段，沥青中的苯环结构就会对SBS中苯乙烯结构部分的吸收产生影响，从而对SBS掺量的检测产生影响。1．2实验方案1)改性沥青配方制备的改性沥青采用单一变量法

10、控制，尽量使得所有改性沥青样品只是SBS改性剂掺量不同，其配方按照表2所示。表2改性沥青实验配方SK90#沥青抽出油SBS改性剂稳定剂1001360．110014．00．110014．40．110014．4O．12)实验工艺对改性沥青的实验加工工艺按照如下所示：