改性瀝青道路中常用的改性瀝青及其特點

一、改性瀝青概述

改性瀝青—按照我國現行《公路改性瀝青路面施工技術規范》（ＪＴＪ０３６）的定義，改性瀝青是指摻加橡膠、樹脂等高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外攙劑（外摻劑），并與瀝青均勻混合，使得瀝青的性質得以改善而制成的瀝青混合物。改性劑—指“在瀝青或瀝青混合料中加入的天然的或人工的有機或無機材料，可熔融、分散在瀝青中，改善或提高瀝青路面性能的材料”。改性瀝青已在全球范圍內得到廣泛使用，對改性瀝青的分類各國有著不同的分類方式，從瀝青改性的手段看主要有工藝改性、結構改性和改性劑改性等，而從改性劑類型看又有非聚合物改性和聚合物改性．而前者主要有填料、天然瀝青、纖維．抗剝離劑、抗老化劑和抗氧化劑等，后者主要有熱塑性彈性體、樹脂類和橡膠類等；除此以外還可以從改性的目的和作用進行分類，通常所講的改性瀝青也是目前普遍使用的，就是狹義上說的聚合物改性瀝青．二、改性瀝青的種類

圖16改性劑的分類：1）熱塑性彈性體，亦稱聚合物合金-SBS、SIS和SE/BS等2）橡膠-SBR、CR、EPDM（乙丙橡膠）等3）塑料（或樹脂）-EVA、LDPE、HDPE、APP和EP等4）纖維-木質素纖維、合成纖維、礦渣纖維和玻璃纖維等5）礦物填料-炭黑、硫磺和石灰等6）無機納米粒子改性劑-Fe3O4納米粒子、納米碳酸鈣、ZnO等常用的改性劑（聚合物類）SBS定義：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚(Styrene-Butadiene-StyreneCopolymer，簡稱SBS)：是苯乙烯(S)和丁二烯(B)的嵌段共聚物。

特點：SBS產品外觀為白色(或微黃色)，呈多孔小顆粒，它的性能兼有橡膠和塑料的特性，具有彈性好、抗拉強度高、低溫變形性能好等優點。SBS是瀝青優良的改性劑，它兼具橡膠和塑料的特性，它是一種高聚物合金，可提高瀝青的高溫穩定性和低溫抗裂性，廣泛應用于路面和屋面防水材料。1、SBS改性瀝青作用機理：SBS中的聚丁二烯（B）形成連續相，既所謂的軟段。聚苯乙烯（S）形成物理交聯區，即硬段，這種特殊的結構特點使其在高溫下不易軟化，在低溫下又不發脆，這一點正好可以為路面改性瀝青所用。可改善高溫與低溫以丁二烯—1.3苯乙烯為單體，通過離子聚合而成的嵌段聚合物。結構：

硬段（S段）—聚苯乙烯段

軟段（B段）—聚丁二烯段玻璃化溫度有兩個：Tg1—－80℃（聚丁二烯）Tg2—+80～+100℃（聚苯乙烯）SBS改性瀝青的改性效果：高彈性，高溫下

不軟化，低溫下不發脆。指標變化：劑量增加，針入度減小（一個等級）

臨界含量

軟化點增大（星型和線型的差別）;

延度有最大值（25℃，15℃，5℃）。發展：為提高粘結力，開發了苯乙烯-異戊丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)；為改善SBS的耐久性和耐老化性，開發了飽和型SBS(即SEBS)。

2．SBR

——丁苯橡膠，世界上最先使用的改性瀝青，我國較早使用的改性瀝青1．難以加工，采用常規機械攪拌很難加工

按加工工藝分：溶劑法（母體法）改性瀝青

膠乳改性瀝青。2．溶劑法

八十年代初，六五期間科技公關項目，溶劑法生產SBR丁苯橡膠的方法，20%的高度的改性瀝青母體。

七五期間，廣深一級公路，1991-1993年期間，400萬平方米。

規模最大的為青藏二級汽車專用路157萬平方米。

陜西、西寧等多家單位研發了溶劑法生產改性瀝青的設備主要改善低溫加工工藝

（1）攪拌法

（2）溶劑法

SBR切片→與溶劑（二甲苯）溶脹→與液態瀝青共混→回收溶劑

（3）母體法

用溶劑法制成橡膠母體（橡膠∶瀝青=1∶4），施工時與瀝青拌和

（4）膠乳法直接加入法預混法用于稀漿封層，方法有三：將膠乳與乳化瀝青直接混合；乳化已經制成的聚合物改性瀝青；將聚合物膠乳、水穩定劑、乳化劑與瀝青一起進入乳化機、膠體磨制得。

與普通相比，低溫性能，耐久性有了很大的改善。效果：

１)低溫效果好，15，25℃延度可達到100cm以上。

２)易老化，RTOF后，延度會顯著降低。3．PE改性瀝青1）類型LDPE，HDPE，再生聚乙烯，回收聚乙烯LM，柔性、伸長率、耐沖擊性能好，結晶度小，溶解度參數較寬，外觀乳白色圓柱狀顆粒2）性能

粘度增加，高溫性能好。

指標變化：針入度減小

軟化點增加

延度減小

對多蠟瀝青較好類型：高密（HDPE）

低密（LDPE）線型低密（LLDPE）

再生PE成分復雜、加工困難

廢PE薄膜、分類、洗凈4．EVA主要改善高溫，低溫適當改善乙烯支鏈上引入醋酸基團EVA改性瀝青的性能與EVA的分子量以及乙酸乙烯（VA）的含量有關。VA含量越高，基團越大，則似膠物的比例越大，對低溫改性越好，且越易于加工。VA<5%則近于PE常用VA為19%、28%改性瀝青選擇低溫地區，宜采用針入度較大的瀝青，選用低溫性能好的改性劑（如SBR等）；高溫地區，宜采用針入度較小的瀝青，選用塑料類（PE、EVA）或SBS等改性劑；高低溫性能均有要求的地區，可選用SBS或復合改性劑。20規范要求JTJF40-2004聚合物改性瀝青標準21

其它改性劑瀝青的介紹此外常用瀝青改性的材料還包括：纖維-包括木質素纖維、合成纖維、礦渣纖維和玻璃纖維等；礦物填料-炭黑、硫磺和石灰等；無機納米粒子改性劑-Fe3O4納米粒子、納米碳酸鈣、ZnO等；

調和瀝青：有時，通過摻加其它優質瀝青材料也可使石油瀝青的性能得到改善，如天然瀝青、湖瀝青、巖瀝青、海底瀝青等。返回22研究熱點1）復合改性劑改性瀝青單一改性劑難易達到要求，可使用復合改性劑，如SBS/SBR、EVA/SBR及SBR/PE，有機材料和無機材料也有