改性乳化沥青生产工艺主要有以下三种类型:1)先乳化后改性:即将热沥青与含乳化剂的皂液以一定的流量一起通过胶体磨生产普通乳化沥青,再加入胶乳改性剂,通过机械搅拌的作用使胶乳与乳化沥青分散均匀,制作改性乳化沥青。该方法的优点是对设备要求不高,操作简单,缺点是改性剂选择单一,只适合水性胶乳。2)边乳化边改性:将胶乳改性剂与乳化剂同时添加到皂液罐,然后与热沥青一起通过胶体磨生产改性乳化沥青的方法也是常用的一种工艺。其优点是生产工艺与普通乳化沥青一致,不用做设备改动;其缺点是改性剂的添加量受到限制,必须考虑改性剂的耐酸碱性。3)先改性后乳化:将改性沥青加热到一定温度,与皂液一起通过胶体磨生产改性乳化沥青,该方法通常需将改性沥青加热至160℃以上,增加能耗,且乳化沥青出料温度过高,需要改造设备装置冷却系统;其优点是乳化后的微粒均匀分布,储存稳定性较好。SBR改性乳化沥青可以减少沥青在常应变情况下的动模量的衰减,改善沥青的抗疲劳特性。广东改性稀浆封层丁苯胶乳
由于SBR属于橡胶类物质,对沥青的改性作用主要是物理改性,并与其他改性剂相容性较好,因此除作单一改性剂外,还可与其他高分子类改性剂、无机类改性剂进行复合,在适当的配比下时可具有不错的改性效果。比如将SBR胶乳与水性环氧树脂作为复合改性剂,并制备出改性乳化沥青。研究结果表明:SBR胶乳与水性环氧树脂中均有芳香族基团,因此相容性较好。水性环氧树脂可提升高温性能,SBR胶乳具备良好的低温改性效果,两种乳化剂复合改性可实现沥青性能的多方面提升。也有研究人员将SBR-纳米蒙脱土作为复合改性剂,可增强沥青的高低温性能,且纳米蒙脱土可阻隔氧气渗入沥青乳液,具备较好的抗热氧老化能力。福建丁苯胶乳苯乙烯是丁苯胶乳中的硬单体,苯乙烯含量高,胶膜变硬,强度提高,弹性降低。
影响丁苯胶乳聚合的因素很多,包含引发剂、乳化剂、聚合温度、攒拌速率、单体加入方式等,这些因素影响了丁苯胶乳的转化率、粒径、存储稳定性、应用性能等。比如,关于聚合温度,改性沥青用丁苯胶乳合成方法通常包括冷法与热法。冷法一般在5°C-10°C进行,热法通常在50°C-60°C进行。反应温度高,自由基碰撞的几率也增大,在胶乳中发生接枝现象,乳胶粒数量升高,粒径降低。高温法通常反应较为彻底,凝胶含量也较高,可改善沥青的耐热性。低温法所合成的胶乳性状相对高温法稳定,所采用的氧化还原型引发剂随温度变化影响较小,在低温下分子链转移常数较小,凝胶含量较低。
丁苯胶乳可采用间歇聚合,也可采用半连续方式或连续方式聚合。间歇方式操作简便,工艺简单,但生产能力较低。而连续聚合对设备要求更高,生产能力也更强,产品性能均匀。一次投料法在反应中期会因自动加速现象产生大量反应热,若这种热量不能及时从体系中排除,将会导致反应速率瞬间加快,产生更多热量,发生爆聚,消耗大量引发剂,产生凝胶效应,使聚合体系不稳定。分批加料法是先让一部分单体在釜中反应,在一段时间后,再向反应釜中补加部分单体、乳化剂、引发剂等继续反应。通过改变二次单体加入量和时间和调控不同性能的胶乳,改变胶乳的结构及单体转化率。丁苯胶乳的耐热和耐老化性能比天然胶乳高,但其物理机械性能次于天然胶乳。
改性乳化沥青可以改善乳化沥青与石料及原路面的粘结性能,微表处混合料用乳化改性沥青需要把粗细集料粘结在一起,并与原路面有很好的粘结强度。乳化沥青与石料剥离是造成乳化沥青应用失败的常见原因。SBR胶乳的破乳速度一般比乳化沥青破乳速度快,可以在乳化沥青之前迅速的破乳并裹附在石料表面,从而明显增强沥青与石料间的黏附性能。SBR胶乳对沥青与石料之间粘结力的增强作用,使得SBR改性乳化沥青的路用性能更加理想。用于微表处混合料时,使得混合料的成型速度和耐磨耗能力明显加强,黏聚力指标明显好于不改性的乳化沥青。混合料的轮辙变形指标也明显优于不改性乳化沥青。SBR的低温改性效果明显,因此规定微表处乳化沥青的蒸发残留物的5℃延度大于20cm。江苏粘层丁苯胶乳商家
丁苯胶乳的粒子比天然胶乳小得多,不含蛋白质之类物质,故易于渗透和不易变质。广东改性稀浆封层丁苯胶乳
用于改性乳化沥青的丁苯胶乳通常为阳离子型,因石料表面多带有负电性,与阴离子胶乳表面电荷相同,会发生排斥现象,故阳离子下苯胶乳可与石料有较好的粘附。二者相互作用速度快,强度高,改善了沥青与石料结合的稳定程度。但阳离子丁苯胶乳生产困难,对设备要求高,我国在这方面起步较晚,发展缓慢。用于改性巧青的阳离子丁苯胶乳大多数都是从国外进口,价格昂贵,且运输成本高。目前,国外产品占据着国内市场,形成垄断趋势。因此, 开发性能优异的国产丁苯胶乳十分重要, 能够降低我国路面建设和养护的成本。广东改性稀浆封层丁苯胶乳