聚合物改性剂和石油沥青相容性评价方法研究进展

综述了6类聚合物改性剂和石油沥青的相容性评价方法，即定性观察法、流变学方法、热力学方法、化学分析法、形貌图法和数值模拟法，分析并比较了各种方法的优缺点与适用性，在此基础上针对聚合物改性剂和石油沥青的共混反应类型特点，建议了适宜的相容性评价方法，并展望了未来聚合物改性剂和石油沥青相容性评价的研究方向。研究结果表明:聚合物改性沥青属于黏弹性材料，基于流变学方法的相分离系数对于检测聚合物改性剂与石油沥青之间的差异较为敏感，适于评价两者之间的相容性；单一评价指标不宜准确评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性，建议采用多种分析方法综合评价；对于物理共混的聚合物改性沥青，可以优先采用基于流变学的相分离系数结合形貌图法评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性；对于反应型聚合物改性剂和石油沥青的相容性评价，建议采用相分离系数和红外光谱法；基于热力学的分子动力学模拟方法可以通过设置适宜的聚合物模型、作用温度等参数从微观角度进一步模拟和阐释聚合物改性剂和石油沥青的相互作用机理；未来结合聚合物改性沥青实际储存条件建立Cigar Tube试验储存时间区间范围，在此基础上通过适宜的相容性评价方法，动态连续地评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性。      

SBS改性沥青的改善机理及相容稳定性

SBS改性沥青与普通沥青相比,其路用性能得到大幅度的提高。就SBS改性沥青的改善机理进行了试验研究,通过对沥青组分分析发现,随着改性剂剂量的不同,由于高聚物的吸胀作用,沥青中的饱和分的减少量呈抛物线的变化趋势,而沥青质和胶质的增加量可以近似地拟合为多项式;SBS改性沥青的相容稳定性不仅与SBS的结构有关,还与改性剂的剂量和沥青种类有关。研究结果表明,L-SBS的相容稳定性比S-SBS的稳定性好,饱和分、胶质含量较多的沥青,与SBS的相容稳定性较好。     

PS（Pave-Strong）路面强力剂

PS路面强力剂是成都鑫利公司针对我国沥青路面早期遭到破坏的现状,尤其是车辙早期病害,与院校、科研部门联合研制开发,专用于沥青混合料改性并有效改善沥青混合料的路用性能的新一代高聚物产品。本产品为一种新型外掺式复合聚合物改性剂,通过对集料表面的增粘、加筋、填充等物理改性以及对沥青改性、弹性恢复等多重作用,     

PS（Pave—Strong）路面强力剂

PS路面强力剂是成都鑫利公司针对我国沥青路面早期破坏现状,尤其是车辙早期病害,与院校、科研部门联合研制开发,专用于沥青混合料改性并有效改善沥青混合料的路用性能的新一代高聚物产品。本产品为一种新型外掺式复合聚合物改性剂,通过对集料表面的增粘、加筋、填充等物理改性以及对沥青改性、弹性恢复等多重作用,使沥青混合料高温稳定性得到大幅度提高,同时能够改善混合料的水稳定性和低温抗裂性,延长沥青道路的服役寿命。     

道路用沥青的改性研究

通过对道路沥青添加改性剂SBS和碳酸钙进行改性试验,研究了不同方法的改性效果,得到了改性沥青的最佳配合比。结果表明:两种改性剂同时加入到基质沥青中得到性能更好的改性沥青,改性沥青具有很强的相容性,改善了基质沥青的软化点、延度和针入度值,提高了改性沥青的路用性能。     

PS（Pave—Strong）路面强力剂

PS路面强力剂是成都鑫利公司针对我国沥青路面早期遭到破坏的现状,尤其是车辙早期病害,与院校、科研部门联合研制开发,专用于沥青混合料改性并有效改善沥青混合料的路用性能的新一代高聚物产品。本产品为一种新型外掺式复合聚合物改性剂,通过对集料表面的增粘、加筋、填充等物理改性以及对沥青改性、弹性恢复等多重作用,使沥青混合料高温稳定性得到大幅度提高,同时能够改善混合料的水稳定性和低温抗裂性,延长沥青道路的服役寿命。     

Sasobit改性沥青及混合料性能分析

对Sasobit改性沥青及混合料进行技术性能指标测定,对低温成型的沥青混合料试件进行路用性能验证,试验结果表明,Sasobit性剂添加工艺简单,和沥青有很好的相容性;Sasobit改性剂能显著改善沥青路面的抗车辙性能,而且可以显著降低沥青路面的施工温度,改善了施工环境条件,与其他抗车辙改性剂相比具有显著的优势。     

SBS改性沥青的相容性研究

对不同类型、不同牌号的SBS和不同的基质沥青按照相同的加工工艺制备SBS改性沥青,通过技术指标试验来分析SBS类型、牌号和基质沥青对SBS改性沥青性能的影响,结果表明:星型SBS的改性效果并不一定优于线型SBS,但嵌段比为30/70SBS的改性效果优于嵌段比为40/60SBS的;与同一类型SBS改性剂相容性越好的基质沥青,其改性效果越好;组分比R>3的基质沥青与SBS有较好的相容性.将合理剂量的增容剂Z和稳定剂W掺加到SBS改性兰炼沥青中,可显著改善其相容性,同时能提高其路用性能,使其达到规范要求.     

路用新型常温改性沥青性能评价体系及其混合料性能研究

为降低沥青混合料生产及施工过程中产生的能源损耗与环境污染,以橡胶烃油为基体制备常温改性剂.采用差示扫描量热法、红外光谱仪以及离析试验,系统评价了常温改性剂的微观性能及其与沥青的相容性.在此基础上,利用常温改性剂对基质沥青进行改性,制备常温改性沥青,明确了常温改性沥青性能评价体系及其混合料组成设计方法,基于车辙试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验评价了常温改性沥青混合料的高温性能与水稳定性,基于单轴抗压强度试验分析了混合料的强度增长规律.结果表明:(1)常温改性剂小分子物质与杂质含量较少,且与基质沥青相容性较好;(2)常温改性沥青的性能评价体系不宜采用道路石油沥青与液体石油沥青的性能评价体系,而应结合交通量与气候构建;(3)常温改性沥青混合料应采用幂函数构建骨架矿料级配,根据矿料最紧密状态确定最佳油石比;(4)常温改性沥青混合料高温性能有待进一步提升,但常温养生15d的高温性能可满足现行规范要求;(5)常温改性沥青混合料的水稳定性亦满足现行规范要求;(6)随着养护龄期增长,常温改性沥青混合料的单轴抗压强度先增大后减小,且养护龄期为14d时,强度达到峰值,为13.23MPa.     

PPA与SBS复合改性沥青胶结料性能研究

传统的SBS改性沥青属物理共混改性,普遍存在着改性剂与基质沥青相容性差、热稳定性不足的问题。而PPA对沥青的改性属于化学改性,可有效弥补传统SBS改性沥青的不足,提高其路用性能。通过对不同掺量的SBS(3%、4%)与不同掺量的PPA(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的复合改性沥青的针入度、软化点、5℃延度、旋转粘度、RTFOT、PAV老化后的技术指标以及PG分级等技术指标进行试验分析,并横向比较SBS+PPA与SBS改性沥青的性能变化关系,分析评价PPA加入沥青中的改性效果。结果表明:PPA加入到沥青中,可有效提高沥青的高温性能、耐老化性能,改善改性沥青的热存储稳定性。通过复配改性的沥青相容性好,且能有效提高其低温抗裂性,用部分PPA替代一部分SBS改性剂可达到成品改性沥青的路用性能,且降低了改性沥青的成本。     

改性工艺参数对SBS改性沥青性能影响研究

通过对SBS改性沥青的研究 ,分析了搅拌时间和温度变化对改性沥青性能的影响 ,结果表明 :在综合考虑感温性、高温稳定性及低温抗裂性等指标时 ,搅拌温度在 180℃条件下 ,日本沥青、胜利沥青及兰炼沥青用SBS进行改性时其合理的搅拌时间分别为 2h ,3h和 4h ;随着搅拌温度的升高 ,改性沥青的感温性降低、软化点、低温延度增加 ;说明适当增加搅拌温度有利于聚合物与沥青的相容     

活化废胶粉改性沥青存储稳定性研究

为了研究废胶粉改性沥青的存储稳定性,采用试管法和MAST法的废胶粉改性沥青、活化废胶粉改性沥青以及掺入稳定剂后的活化废胶粉改性沥青的存储稳定性能试验和比较结果表明,利用微波辐射手段将废胶粉表面进行活化,有利于提高废胶粉改性沥青的存储稳定性;稳定剂的加入明显改善了存储稳定性;试验容器的容积增大对提高废胶粉改性沥青和活化废胶粉改性存储稳定性效果明显。     

活化废胶粉改性沥青存储稳定性研究

为了研究废胶粉改性沥青的存储稳定性。采用试管法和MAST法的废胶粉改性沥青、活化废胶粉改性沥青以及掺入稳定剂后的活化废胶粉改性沥青的存储稳定性能试验和比较结果表明,利用微波辐射手段将废胶粉表面进行活化,有利于提高废胶粉改性沥青的存储稳定性;稳定剂的加入明显改善了存储稳定性;试验容器的容积增大对提高废胶粉改性沥青和活化废胶粉改性存储稳定性效果明显。     

改性沥青生产工艺探讨

SBS改性沥青以其突出的路用性能已逐渐被公路建设行业所认可,并不断推广使用,从SBS改性沥青相溶性机理和原料选择、生产、存储等工艺方面探讨改性沥青生产工艺有一定的意义。     

母料工艺橡胶沥青离析性试验分析

通过对母料工艺橡胶沥青离析性试验分析,来研究橡胶粉与基质沥青的相容性,找出母料工艺橡胶沥青相容性影响因素,提高改性效果.     

多聚磷酸改性沥青流变性能

为研究多聚磷酸(PPA)对沥青性能的影响规律与作用机理, 采用四组分分析试验和沥青三大指标试验研究了PPA对不同基质沥青化学组分的影响, 基于动态剪切流变仪(DSR)开展了沥青温度扫描试验与频率扫描试验, 分析了不同配比的PPA改性沥青、PPA/SBS改性沥青与PPA/橡胶粉改性沥青在不同温度、不同动态频率加载条件下的流变性能变化趋势。分析结果表明: 随着PPA含量(质量分数, 后同)的增加, 沥青质含量逐渐提高, 油分(饱和分与芳香分)含量减小, 沥青逐渐由溶胶结构转变成溶-凝胶结构, 沥青高温性能逐渐增强; PPA改性沥青的高温性能与基质沥青的沥青质含量相关, 沥青质含量大的基质沥青经PPA改性后其沥青质含量提升最大, 针入度降低最多, 具备更好的高温性能; 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青掺入PPA后, 其抗车辙因子分别提高了1.0~8.2、0.8~13.9与2.9~19.7 kPa, 表明PPA可有效改善基质沥青、SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青的高温、感温及流变性能, 增强沥青的弹性特征, 提高其抵抗剪切变形能力; 与单一改性沥青相比, PPA复合改性沥青的流变性能改善效果更为明显, PPA与聚合物改性沥青之间存在良好的相容性; 随着PPA含量的增加, 沥青10℃延度逐渐降低, 当PPA含量为1.5%时, 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青10℃延度分别下降77%、64%与39%, 表明PPA对沥青的低温性能存在一定负面作用, 建议PPA含量不宜超过1.0%;PPA/SBS改性沥青最佳复配比为1.0%PPA复配3%SBS, PPA/橡胶粉改性沥青最佳复配比为0.75%PPA复配15%橡胶粉。      

微表处道路养护技术探析

近年来,用聚合物改善沥青的性质、提高路面的使用性能、延长路面的使用寿命,已成为国内外沥青路面技术发展的趋势。微表处技术是一种采用高分子聚合物使乳化沥青改性的铺筑技术,是修复城市干道、高速公路和机场道路等各种病害的有效方法。     

废旧轮胎热解油残留物对聚合物改性沥青性能的影响

通过对掺H18的聚合物沥青和基质沥青分别进行热力学试验,并对试验结果进行对比分析,认为改性沥青在高温下表现出优良的性能;基质沥青在加入聚合物后,其低温性能出现退化;掺加10%热解油H18后得到的改性沥青,其低温抗裂性能得到提高;掺加聚合物后,会使沥青在低温下变得更脆,但是RPE-H18可以缓解聚合物改性沥青低温性能的下降。     

再生剂对旧沥青的性能影响试验分析

旧沥青的再生是废旧沥青混合料再生的关键.选择三种再生剂,取不同用量对旧沥青进行再生并对再生沥青的三大性能指标进行试验,进而评价旧沥青与再生剂的配伍性,为再生剂的选择提供参考依据.