聚合物改性剂种类很多,目前,国内外使用的改性剂主要有三种:热塑性弹性体类、橡胶类和热塑性树脂类,改性剂不同,对基质沥青性能的改善效果不同,丁苯橡胶(SBR)是一种主要的橡胶类改性剂,能够改善沥青低温性能,增强沥青的粘韧性能。SBR改性沥青具有优异的低温延度和低温抗开裂性,按照气候分区,特别适用于年极端气温低于-37℃冬严寒区和气温在-21.5~-37℃冬寒区的道路铺筑,是目前高寒地区主要使用的一种改性沥青。高固含量的阳离子SBR胶乳是目前微表处技术中改性乳化沥青应用较普遍的一种改性剂。吉林阴离子丁苯胶乳供应商
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。河北丁苯丁苯胶乳共同合作SBR胶乳可以明显改善乳化沥青的低温性能,制得的SBR改性乳化沥青具有比较理想的低温抗裂能力。
微表处改性乳化沥青对于蒸发残留物有相应的指标要求,我国生产乳化沥青时一般采用AH-70或AH-90号基质沥青,再加入3%以上剂量的SBR改性后,针入度一般在50-90之间,考虑到我国是以80、100等分级,因此规定40-100的针入度指标。软化点指标也受基质沥青标号,改性剂添加量等影响,综合起来,采用蒸发残留物软化点大于53℃的技术要求,当用于南方高温地区或用于车辙填补时,软化点要求不低于57℃。微表处乳化沥青一般采用SBR乳液改性,SBR的低温改性效果明显,因此规定蒸发残留物的5℃延度大于20cm。
冷拌沥青混合料(乳化沥青混合料)已经应用于道路维修和养护,但是普通的乳化沥青在粘结能力、水稳定性能和耐久性能等方面有待提高。混合料的性能取决于集料级配、乳化沥青残留物本身和养护条件。学者尝试改性乳化沥青,提高沥青的性能,从而提高冷拌沥青混合料的性能。冷拌沥青混合料的大面积应用还需要进一步开展大量研究工作,目前在路面养护中也还存在一定的局限,当前的主要研究工作也是集中在利用环氧、水泥、硅灰、SBR的掺配和改性,用以提高其强度、粘结性、水稳定性、高温稳定性等性能。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。
在乳化沥青中,SBR胶乳以胶粒形态分散分布,在改性时吸收沥青体系中的油分,并不断发生溶胀。一方面,沥青乳液中SBR颗粒相互吸引形成网状结构,使沥青体系具有更强的柔韧性;另一方面,SBR与沥青结合形成“沥青—胶粒”结构,增加了体系的稳定性。在常温与低温状态下,沥青的刚度较大而SBR处于软弹状态,使沥青体系整体的稠度较大,可在外力作用下具有良好的抵抗变形能力。在高温状态下,沥青逐渐熔融后变软,而SBR橡胶可抵抗高温作用,并处于相对较硬的状态,增强了体系在高温状态下的稳定性。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。吉林SBR丁苯胶乳共同合作
根据聚合温度的不同,丁苯胶乳可以分为高温聚合(50℃)和低温(5℃)聚合两种。吉林阴离子丁苯胶乳供应商
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。吉林阴离子丁苯胶乳供应商