单纯使用沥青己经不能满足现代社会对沥青路面性能的要求,在高等级公路建设与养护中通常会加入改性剂对沥青进行改性,目前,高分子聚合物改性剂正被普遍运用于改性沥青或改性乳化沥青。聚合物主要包括SBS弹性体、SBR丁苯橡胶或胶乳、EVA、PE等,其中SBR丁苯橡胶或胶乳因改性效果明显,与沥青相容性好等被较多使用。通过乳液聚合方法合成的丁苯胶乳可直接用于改性乳化沥青,以乳液的形式与沥青混合,分散性好。性能良好的改性乳化沥青会在未来道路建设中占有越来越重要的位置。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。上海改性乳化沥青丁苯胶乳
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。丁苯丁苯胶乳价格SBR胶乳改性乳化沥青的沥青的成膜性、与集料的黏附性增加,使得混合料的路用性能更佳。
作为一种橡胶类改性剂,SBR可制备成胶乳状,且制备工艺简单,将其应用于乳化沥青时便于乳化操作,也是目前乳化沥青常用的改性材料。SBR胶乳改性乳化沥青的各项指标均好于普通乳化沥青,其中低温性能的提升比较明显。并且SBR在改性过程中主要为物理改性,与其他改性剂配合使用时具有较佳的相容性,比如纳米高分子材料、各类树脂类材料、非高分子类材料等,经试验证明具有良好的复合改性效果。在选择改性剂时需要充分考虑到该类型改性剂是否便于乳化操作、在较低温度下能否分散并稳定存在于沥青乳液体系中。综合各类改性剂的特点,以便获得性能更加良好的改性乳化沥青。
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。改性乳化沥青可用作微表处的粘结材料,也可用在粘层、透层、表面处治或贯入式路面。
SBR改性乳化沥青的生产,其生产方式也有很多种,可以选用块状的SBR,但是这种改性剂的生产工序多,需要先破碎,再溶于甲苯、二甲苯等溶剂中,接着与沥青混合,制成改性沥青,然后再进行乳化,工艺复杂;另外,溶剂易挥发,制备过程中存在着安全问题,使用时污染环境,且生产成本高,因此是一种基本被淘汰的生产方式。随着材料制备技术的不断进步,市场上已经有SBR胶粉的供应商。粉状的SBR由于粒径能够被把控,所以粉末SBR改性沥青的效果很好,但是胶粉在拌合时是不容易均一的,并且其制备的改性乳化沥青的稳定性也有待考验。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。江西丁苯胶乳共同合作
开发改性高浓度乳化沥青,应用于冷拌沥青混合料,混合料的性能将会得到大幅度提高。上海改性乳化沥青丁苯胶乳
对改性乳化沥青的性能评价主要分为沥青乳液的性能和蒸发残留物的性能两部分。对改性乳化沥青乳液的表征手段有很多,如:筛上剩余物、储存稳定性、恩格粘度、粒子电荷等,但重要的是前面两种。1)筛上剩余物:乳液稳定的程度用筛上剩余物来表示,通过考察乳液中沥青微粒的均匀程度来判断沥青乳化效果的好坏。在乳化后,可能会因为乳化颗粒的分布不均或者乳化不完全等导致结块,甚至结皮和沉淀,在现场施工时,就容易造成喷洒设备的堵塞、与骨料拌合不均匀等。2)储存稳定性:储存稳定性试验是用来检验沥青乳液存放的稳定性,即室温存放一段时间后,观察乳液的沉淀、絮凝的情况,进而确定允许的存放时间。我国现行标准要求乳液在稳定性试验量筒中静止,5天后上下层蒸发残留物含量之差小于5%即为合格。在美国的ASTM中,要求存放24小时后,上下层的蒸发残留物含量之差小于1%。上海改性乳化沥青丁苯胶乳