TFOT前后聚合物改性沥青SBS含量的化学滴定分析

为对聚合物改性沥青中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)含量进行快速低成本的现场检测,借鉴油脂碘值的测定原理,利用化学滴定方法对不同SBS含量的改性沥青样品进行了分折,结果发现:沥青的碘值测定结果与其SBS含量之间存在良好的线性关系,并在此基础上建立了SBS含量标定曲线.经过对丁二烯嵌段含量进行修正处理,该标定曲线可用于不同规格与牌号的SBS改性剂的含量测算.随后利用此方法对薄膜烘箱加热试验(TFOT)后的SBS改性沥青进行了检测,发现不饱和双键的氧化和断裂造成沥青碘值的降低,从而导致表观SBS含量下降,但是各样品间仍保持良好线性.通过分析老化机理和扣除基质沥青的影响因素,阐明了TFOT后SBS的老化程度与其TFOT前的百分含量成正比.     

聚合物改性剂对沥青混合料抗车辙性能的影响研究

为探究聚合物改性剂对沥青混合料抗车辙性能的影响规律,研究了非晶态α-烯烃共聚物(AP)、聚烯烃(PE)、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物(SBS)等三种常见聚合物对热拌沥青混合料抵抗永久变形能力的影响。通过间接拉伸试验、静态蠕变试验、重复蠕变试验以及车辙试验对聚合物改性沥青及对照组进行测试,结果表明静态蠕变试验结果与其余试验方法展现出的规律有所差异,认为其不适合用于评价聚合物改性沥青的抗车辙性能。SBS相对于其他聚合物改性剂,能更好地提升沥青混合料的抵抗永久变形能力。     

不同结构SBS对改性沥青高低温性能影响研究

使用不同型号的SBS改性剂制备改性沥青,采用常规性能指标评价方法,频率扫描、多应力蠕变恢复试验(MSCR)以及弯曲梁流变试验(BBR)对改性沥青的高低温性能进行评价。研究结果表明:SBS可以有效提高沥青储存模量和损失模量,提高沥青黏弹性能,星型改性剂能较大幅度提升沥青高温性能,制备的改性沥青平均恢复率较高,平均不可恢复蠕变柔量较小,但是与沥青相容性较差。线型SBS能较大幅度地提升沥青低温性能,改性沥青蠕变劲度减小,且与沥青相容性较好,丁二烯/苯乙烯嵌段比越大,对沥青低温性能提升越明显,沥青BBR试验中的蠕变劲度与常规指标中5℃延度有较好的相关性,可以作为评价沥青低温性能的重要指标。     

模拟自然老化条件的沥青老化机理红外光谱分析

为了研究沥青在自然环境下的老化反应,研发了环境温度箱,模拟了光、热、氧及水共同作用对沥青的老化,运用了红外光谱分析法研究了基质沥青、SBS 改性沥青及 PPA 改性沥青在不同老化时间后的分子结构组分变化,并利用羰基指数对沥青的老化程度评价。研究结果发现与基质沥青相比,丁二烯-苯乙烯共聚物 SBS 改性沥青和多聚磷酸 PPA改性沥青具有较高的抗老化分解。     

红外光谱法定量分析SBS改性沥青的方法研究

SBS掺量是控制改性沥青质量、保证改性沥青路面路用性能的关键指标,现阶段迫切需要形成一种快速、高精度的量化检测方法。文中通过对基质沥青、SBS改性剂和SBS改性沥青红外光谱图的分析,得出966cm~(-1)是SBS结构中反式丁二烯的特征峰,可作为SBS定量检测的特征参数;1 377cm~(-1)是基质沥青特有的吸收峰,可作为标准使用;利用朗伯-比尔定律测量SBS改性沥青光谱图的特征峰,建立了A966/A1377评价指标,通过5种不同SBS掺量试验结果的线性回归分析,形成了SBS含量的检测方法,精度分析显示其相对误差较小,精确度可达1%以上。     

凝胶渗透色谱法在沥青研究中的应用

为了探索沥青分析新方法,对凝胶渗透色谱法(GPC)在沥青研究中的应用进行归纳整理。对凝胶渗透色谱法分离沥青的机理、常用试样的制备方法、设备参数、试验结果分析方法以及其在沥青检测中的应用等方面进行阐述。总结发现:凝胶渗透色谱对道路沥青材料的研究可行有效,与沥青的针入度、软化点和黏度等具有较好的相关性,可用于检测SBS改性沥青中的改性剂含量,但是由于沥青路面的实际使用环境复杂多变,缺乏足够的现场试验数据,利用凝胶渗透色谱法评估或者预测路面使用性能仍有待研究;同时,现阶段仍存在难以对LMS、MMS、SMS进行化学成分分析以及对LMS、MMS、SMS的划分标准不统一、不明确等问题。     

再生剂对SBS改性沥青宏观性能与微观结构的影响

通过制备SBS改性剂掺量为0～5.0%的改性沥青并测试针入度、软化点、5℃延度、弹性恢复以及旋转黏度，研究了改性沥青宏观指标与SBS改性剂掺量间的联系。改性沥青再生试验表明：含SBS改性剂成分的B再生剂比普通A再生剂对老化改性沥青再生效果更好，抗老化能力也更为优异。采用红外光谱测试以及荧光显微镜成像对改性沥青中SBS改性剂含量进行定量以及定性的测定，并与改性沥青宏观指标相对应。改性沥青老化后其SBS改性剂含量降低，仅使用再生剂对其进行再生并不能恢复SBS改性剂含量，A/B新旧混合沥青中SBS改性剂含量进一步提升，可以达到3.05%的较高含量。采用动态剪切流变(DSR)试验研究改性沥青的高温抗车辙能力，老化后回收沥青的高温稳定性增强，掺入再生剂会降低其高温抗车辙能力，再生沥青、新旧混合沥青与新改性沥青的高温特性相似。     

SBS改性沥青的物理性能与中低温流变性研究

该文对SBS聚合物改性沥青(PMB)在中低温下的物理性能与流变性能进行研究。结果表明:PMB在60℃时表现为假塑性流体,而未改性沥青则更像牛顿流体。低频率下,SBS改性沥青的储能模量曲线斜率接近2,损耗模量近似1,表明聚合物改性剂与沥青基具有较强的相互作用和良好的相容性。SBS改性沥青的储能模量与损耗模量的关系满足HAN曲线,表明其为均一系统。SBS改性剂与沥青基的交联结构可根据MacKintosh理论确定,改性沥青的动态模量和聚合物改性剂的含量具有较好的相关性,表明PMB具有较强的黏弹性和稳定的网络结构。聚合物改性沥青从黏性到弹性的过渡温度(VET)随着改性聚合物含量的增加而增加,表明PMB具有较强的抗开裂能力,尤其当聚合物改性剂的掺量超过5%时。测试了聚合物改性沥青样品的物理力学性能,其与流变性测试的结果一致。     

SBS改性沥青改性剂含量测定方法研究

为解决SBS沥青改性剂添加含量的质量控制问题,采用红外光谱仪对SBS改性剂不同掺量(沥青质量的2%、3%、4%、5%、6%)下的改性沥青样本的特征吸收峰进行了红外扫描测试,以表征SBS改性剂和基质沥青的966cm-1和813cm-1特征吸收峰面积S966和S813为分析对象,利用统计分析方法将S966、S966/S813、S966/(S966+S813)分别与SBS改性剂掺量进行曲线拟合,研究发现S966/(S966+S813)与SBS改性剂掺量的线性回归相关系数最高,达到0.9874,可以作为SBS改性剂含量测定的标准曲线。利用标准曲线可以对实际工程中未知待检样改性沥青的SBS改性剂含量进行计算,实现改性沥青路面的有效施工与质量控制。     

国产天然沥青路用性能试验研究

利用国外天然沥青作道路沥青改性剂在国内外已有应用,但国产天然沥青(WL)改性剂的优良品质并不为众人所熟知。WL改性剂可使基质沥青的软化点提高明显,针入度指数增加显著;改性沥青混合料的车辙动稳定度提高了3倍;WL改性沥青不会降低基质沥青的低温性能;WL改性沥青制备工艺简单,不需特殊设备;在改性效果方面优于国外天然沥青改性剂;而价格仅是进口天然沥青价格的60%左右。WL改性剂具有推广应用价值。     

回收沥青瓦在热拌沥青混合料中的应用

沥青瓦回收作为沥青改性剂,可实现资源再利用,减少环境污染。对"湿法"回收沥青瓦(RAS)改性沥青性能进行SHRP试验、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)、高压凝胶渗透色谱(HP-GPC)和离析试验等研究,结果表明:RAS可显著改善沥青高温性能,但对沥青低温性能产生不利影响;CLSM结果表明:RAS改性沥青中蜡含量减小或消失;此外,RAS改性沥青中大分子含量(HMW)显著增加,RAS掺量越高,HMW越大。     

基质灰色关联度法的SBS改性沥青性能影响因素分析

为了分析基质沥青性能指标、组分比例以及改性剂性能与SBS改性沥青之间的内在联系,利用灰色关联度方法对SBS改性沥青性能与基质沥青指标、4组分比例、改性剂嵌段比、改性剂结构类型、断裂伸长率、300％拉伸应力、拉伸强度和永久变形之间的关联性进行分析,研究结果表明：SBS改性沥青的针入度与基质沥青的针入度、软化点以及改性剂的300％拉伸应力关联系数较大;改性沥青的软化点与基质沥青的软化点、针入度以及改性剂的硬度关联系数较大。而改性沥青的延度与改性剂的伸长率、基质沥青的软化点和胶质含量有很好的相关性。     

多聚磷酸复配橡胶粉改性沥青的研究

分别对橡胶粉(CR)及特定的化学改性剂(多聚磷酸和Vestenamer)对沥青性能的影响进行了研究,同时评估了这些外加剂对沥青性能分级的影响。研究中,使用PG 58-22、多聚磷酸(PPA)、Vestenamer和不同CR掺量制备了5种改性沥青试样。根据Superpave性能分级体系对试样进行了分级。结果表明:将改性剂复配可显著改善沥青的性能。     

基于复合改性方法的岩沥青低温性能改性

为了改善岩沥青的低温性能,采用两种改性剂[丁苯橡胶(SBR)、纳米碳酸钙(nano-Ca CO3)]对布敦岩沥青(BRA)改性沥青进行复合改性。以布敦岩沥青(BRA)改性沥青为研究对象,分别将两种改性剂掺入到BRA改性沥青中,通过低温弯曲梁蠕变试验(BBR),测定两种复合改性沥青在3种掺量和3个试验温度下的蠕变柔量,从蠕变柔量值来评价复合改性剂对岩沥青改性沥青低温性能的改善效果。研究结果表明:两种复合改性沥青中,布敦岩沥青SBR复合改性沥青的低温抗裂性能最好,布敦岩沥青nano-Ca CO3复合改性沥青次之。     

沥青指纹识别快速检测技术在高速公路沥青质量控制中的应用

沥青质量是决定高速公路路面质量的重要因素之一,在广东地区基质沥青主要应用于高速公路下面层,SBS改性沥青主要应用于中、上面层。利用沥青指纹识别快速检测技术,可以在施工现场对基质沥青的纯度和SBS改性沥青改性剂的含量进行有效控制。工程现场常用的SBS含量检测方法主要为红外光谱法,系统梳理了近年来红外光谱技术在SBS改性沥青改性剂含量测定方面的研究进展,并结合沥青指纹识别快速检测技术,在某高速公路建设过程中对基质沥青的纯度、SBS改性沥青改性剂的含量进行了测定分析。     

SBS改性沥青稳定剂的应用研究

添加稳定剂可以使苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在沥青中稳定分散,制备出储存稳定性良好的SBS改性沥青。通过FD-06无硫稳定剂和一种含硫稳定剂对SBS改性沥青稳定效果的测试,比较其相容性效果和路用性能指标的变化,分析稳定剂性能特征。结果表明,加入稳定剂后样品的高温储存稳定性改善明显,同时,加入FD-06无硫稳定剂的SBS改性沥青在热贮存过程中性能更加稳定,不易离析。     

SBS改性沥青生产配合比检测技术研究

SBS改性沥青因其良好的高温稳定性、低温抗裂性和出色的粘附性与耐疲劳性，在高等级公路工程应用越来越广泛。文中分析了改性沥青软化点、针入度、延度三大指标与沥青性能的关系；以国产 SBS改性剂、70# A级道路石油沥青为试验检测对象，对南方地区 SBS改性沥青生产最佳配合比进行设计研究，分析了 SBS改性剂剂量与改性沥青相关技术指标的关系。     

高固含量改性乳化沥青制备和性能分析

为了满足道路维修养护市场对于研究开发一种性能优良、造价成本相对较低,同时又具有环保性能的路用沥青材料的需求,开展了对于高固含量改性乳化沥青的研究。通过对改性机理和乳化机理的分析,选择恰当的制备方法。首先采用SBS改性剂对基质沥青进行改性,确定SBS改性剂的最佳掺量;然后采用阳离子乳化剂对改性沥青进行乳化,制备出固含量高达70%的SBS改性乳化沥青。对该改性乳化沥青进行质量检测,检测结果满足拌和型阳离子乳化沥青的各项技术要求,并且具有良好的贮存稳定性。     

聚氨酯前驱体基化学改性沥青及其改性机理

环保耐久材料的研究与应用对实现道路工程可持续发展具有重大的意义,采用以异氰酸酯为活性官能团的聚氨酯前驱体基反应型改性剂（PRM）制备改性沥青在环境保护和性能提升方面展现出了显著价值。采用"微观-介观-宏观"的跨尺度表征方法,对PRM改性机制进行了详细分析。通过与SBS改性沥青进行对照,评价了PRM改性沥青的流变学性能和抗热氧老化性能,明确了PRM改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明：PRM改性过程存在明显化学变化,依托于改性过程中生成的氨基甲酸酯和脲等官能团,能够在沥青内部建立基于沥青质组分的共价交联网络结构。这一过程不仅促使沥青组分发生选择性聚集和沥青质重新构型,同时增大了沥青的表面自由能,从而获得更加稳定的内部结构。PRM改性沥青较基质沥青温度敏感性有所降低,展现出了良好的抵抗高温永久变形、抵抗疲劳破坏、抵抗低温开裂和抵抗热氧老化的能力。与SBS改性沥青相比,PRM在提升沥青高温性能、抗疲劳性能和抗热氧老化性能方面具有明显优势,并有望将改性沥青生产温度降低至140℃~150℃。结合沥青混合料路用性能测试结果,2.5%改性剂掺量PRM改性沥青混合料展现了与4%改性剂掺量SBS改性沥青混合料相当的低温性能、更好的高温性能和水稳定性能,PRM在提升沥青混合料路用性能方面具有显著优势。     

改性沥青微观结构与储存稳定性的关系

根据荧光显微照相原理、聚合物改性沥青的相态结构分析、改性沥青的混合原理等,对不同型号的SBS改性剂与同一基质沥青配制改性沥青过程中的样品进行显微观测,同时对其不同时段的相态结构进行照片拍摄,并结合微观观测结果与改性沥青离析试验结果,对改性沥青的相态结构与其存储稳定性之间的关系进行研究。研究表明:分析改性沥青制备过程中聚合物改性剂的存在相态,可为改性沥青制备温度、时间等提供依据;聚合物改性剂在沥青中越容易混合、粒径越小,所制备的改性沥青的稳定性越好,软化点的提高越显著;对同一基质沥青,嵌段比大的SBS改性剂对基质沥青的改性效果好,所制备的改性沥青稳定性更好。