丁苯膠乳改性乳化瀝青的制備及其性能

采用轉(zhuǎn)相法低溫制得了性能良好的丁苯膠乳改性乳化瀝青,研究了乳化劑等對(duì)瀝青乳液穩(wěn)定性的影響,并討論了改性瀝青的部分性能。結(jié)果表明,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.8%的十六烷基三甲基氯化銨/烷基聚氧乙烯基雙季銨鹽/聚氧化乙烯烷基醚(質(zhì)量比1∶1∶3)復(fù)合乳化劑,瀝青乳液的穩(wěn)定性能滿(mǎn)足t0655—1993標(biāo)準(zhǔn)的要求;ca2+、nh4+的濃度分別小于1.44,2.34mmol/l時(shí)對(duì)乳液的穩(wěn)定性影響不大;當(dāng)丁苯膠乳與瀝青乳液質(zhì)量比為1∶8時(shí),試樣的黏結(jié)強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率分別達(dá)到0.21mpa、0.34mpa、210%,性能達(dá)到j(luò)c/t408—1996標(biāo)準(zhǔn)的要求。

以勝利煉油廠(chǎng)生產(chǎn)的90#重膠瀝青為基質(zhì)瀝青,使用丁苯膠乳(sbr)為改性劑,分別篩選了三種不同的乳化劑及穩(wěn)定劑制備陽(yáng)離子改性乳化瀝青,考查了ph值對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性的影響,探討了sbr的用量對(duì)瀝青性能的影響。結(jié)果表明,在乳液ph值為3～4、瀝青溫度120℃、水溫70℃,乳化劑用量為1.45%(r2∶r3=6∶4),丁苯膠乳為4%(干基),穩(wěn)定劑w3為0.3%條件下制備的改性乳化瀝青達(dá)到交通部規(guī)定的質(zhì)量要求,并具有優(yōu)異的低溫性能。

以丁二烯和苯乙烯為單體,采用非離子乳化劑與陰離子乳化劑組成的復(fù)合乳化體系,在過(guò)氧化物與亞鐵鹽構(gòu)成的氧化還原引發(fā)體系作用下,合成了性能良好的乳化瀝青改性用丁苯膠乳,討論了影響聚合過(guò)程及膠乳性能的因素。結(jié)果表明,適宜的乳化劑用量為5.8~9.3份(質(zhì)量,下同),最佳的引發(fā)體系組成為0.20~0.40份過(guò)氧化物與0.02~0.04份亞鐵鹽;采用分批加入相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑(0.386~0.550份)方式和三段控溫模式(初期反應(yīng)溫度在16~20℃、中期反應(yīng)溫度在28~30℃及后期溫度在38~40℃)更有利于控制膠乳的門(mén)尼黏度和結(jié)構(gòu)凝膠含量。

研究了不同用量的sbr膠乳對(duì)瀝青的改性效果,考察了基質(zhì)瀝青改性后的性能。結(jié)果表明:采用sbr膠乳改性瀝青,能改善基質(zhì)瀝青的高溫性能、感溫性能和抗熱老化性能,特別可以更好的改善瀝青的低溫性能。

采用自主研發(fā)生產(chǎn)的非離子丁苯膠乳作為改性劑,對(duì)不同基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性,考察改性乳化瀝青的各項(xiàng)性能。并在高速公路進(jìn)行推廣應(yīng)用,取得較好效果,為非離子丁苯膠乳改性乳化瀝青在路面上的應(yīng)用提供借鑒。

研究了以陰離子型丁苯膠乳、重交瀝青、乳化劑和穩(wěn)定劑制備陽(yáng)離子型改性乳化瀝青的方法?？疾炝瞬煌榛に嚒⒉煌”侥z乳、不同乳化劑和穩(wěn)定劑對(duì)改性乳化瀝青性能的影響,確定了適宜的制備工藝和配方

在對(duì)齊魯石化勝利煉油廠(chǎng)研究開(kāi)發(fā)的丁苯膠乳改性乳化瀝青及混合料全面性能評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了稀漿封層工程應(yīng)用試驗(yàn)。丁苯膠乳改性乳化瀝青及混合料評(píng)價(jià)和工程應(yīng)用實(shí)踐表明，丁苯膠乳改性乳化瀝青具有良好的施工性能和路用性能，是目前稀漿封層具有發(fā)展應(yīng)用前景的理想材料之一。

采用復(fù)合乳化劑條件下,在過(guò)氧化物與亞鐵鹽組成的氧化還原體系引發(fā)作用下合成乳化瀝青改性用丁苯膠乳,研究引發(fā)劑、乳化劑、相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑及控溫模式對(duì)膠乳中w(凝膠)的影響。結(jié)果表明,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)約4%乳化劑,0.1%～0.2%引發(fā)劑,0.225%～0.275%相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑,并采用三段控溫模式(初期溫度16～20℃,中期溫度28～30℃,后期溫度38～40℃),可有效控制膠乳中的w(凝膠)。

就我國(guó)現(xiàn)行的改性瀝青混合料技術(shù)來(lái)看,存在的問(wèn)題比較多,即改性摻配工藝上的困難,設(shè)備上的不完備,施工工藝上復(fù)雜性,或者改性劑價(jià)格的昂貴,性能評(píng)定上的不完善或者推廣方面的問(wèn)題以及沒(méi)有施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使這一技術(shù)未能形成工業(yè)化生產(chǎn)能力。用丁苯膠乳改性勝利100號(hào)瀝青,其目的是解決上述問(wèn)題。

據(jù)日本專(zhuān)利特許公報(bào)昭59—25863介紹,丁苯膠乳改性瀝青乳液制造方法:將總固物含量26％的丁苯膠乳和瀝青在乳化劑、穩(wěn)定劑的作用下進(jìn)行乳化,乳化成總固體物含量為85％的瀝青—膠乳乳液,取上述乳液

瀝青在溫度下降時(shí)易變脆,溫度升高時(shí)易流尚,給應(yīng)用上帶來(lái)很多麻煩。瀝青經(jīng)橡膠膠乳改性不僅可以改善其耐寒性及高溫下的形態(tài)穩(wěn)定性,而且改善強(qiáng)度、耐龜裂性、耐沖擊性和耐屈撓性等。為便于摻合,瀝青宜首先乳化成乳液,再與膠乳配制成膠乳改性瀝青乳液。膠乳改性瀝青

針對(duì)微表處中常用的橡膠膠乳改性乳化瀝青,從制備工藝,材料選擇以及性能等方面對(duì)其進(jìn)行研究,結(jié)果表明橡膠膠乳改性乳化瀝青具有優(yōu)良的路用性能。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)添加不能摻量的sbs膠乳和sbr膠乳分別制成改性乳化瀝青,分別考察了篩上剩余量、恩格拉粘度、儲(chǔ)存穩(wěn)定性以及殘留物的軟化點(diǎn)、延度等幾項(xiàng)主要指標(biāo)隨膠乳摻量變化的情況。sbs膠乳和sbr膠乳在對(duì)乳化瀝青高低溫性能的改善上各有側(cè)重,建議在對(duì)高溫性能要求較為嚴(yán)苛的地區(qū)使用sbs膠乳改性乳化瀝青,而在對(duì)低溫性能要求較為嚴(yán)苛的地區(qū)使用sbr膠乳改性乳化瀝青。

研制了一種新型改性劑——sbs膠乳,用于對(duì)乳化瀝青進(jìn)行改性制備改性乳化瀝青。通過(guò)考察乳化劑用量對(duì)改性乳化瀝青貯存穩(wěn)定性的影響,得出乳化劑的最佳用量(w)為1%;通過(guò)考察sbs膠乳對(duì)瀝青軟化點(diǎn)、延度和針入度的影響,得出sbs膠乳改性劑的最佳用量(w)為6%;由光學(xué)顯微鏡分析得出,sbs顆粒和瀝青顆粒的大小、密度相近,這是保證sbs在體系中均勻分散的重要因素。根據(jù)確定的乳化劑和改性劑的最佳用量,制備出了性能優(yōu)良的改性瀝青乳液。

考察了sbr膠乳改性乳化瀝青的性能與基質(zhì)瀝青組成的關(guān)系,化學(xué)改性劑對(duì)基質(zhì)瀝青組成的影響;詳細(xì)研究了化學(xué)改性對(duì)sbr改性乳化瀝青主要性能包括軟化點(diǎn)、針入度和低溫延度的影響規(guī)律。結(jié)果表明,化學(xué)改性是提高sbr膠軋改性乳化瀝青軟化點(diǎn)的有效途徑,對(duì)改性乳化瀝青的實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用。

本文所述用于瀝青改性的羧基丁苯膠乳研究,已于1988年通過(guò)省級(jí)鑒定,用該膠乳制成的乳化瀝青,在筑路和屋面防滲漏工程中都獲得良好應(yīng)用效果。文章對(duì)乳化劑,引發(fā)劑、單體配比、聚合溫度、攪拌速度等聚合條件對(duì)膠乳產(chǎn)品性能的影響進(jìn)行了全面的討論。

研究了2種性質(zhì)不同的丁苯膠乳對(duì)路用瀝青的改性效果,并對(duì)改性機(jī)理進(jìn)行了初步探討,提出了2種產(chǎn)品的應(yīng)用設(shè)想。

為了增加路面相鄰結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)性,多在瀝青結(jié)構(gòu)層之間使用sbr改性乳化瀝青作為粘層油,該文通過(guò)變化丁苯膠乳的添加方式和添加量,生產(chǎn)出不同的改性乳化瀝青,進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。結(jié)果表明:使用改性乳化瀝青比普通乳化瀝青具有更好的路用性能和抗剪切能力,能有效減少路面病害,提高路面使用壽命。

為了有效控制建筑結(jié)構(gòu)表層腐蝕問(wèn)題,采用丁苯膠乳復(fù)配乳化瀝青,同時(shí)添加復(fù)合型阻燃劑制備防腐涂料,并研究其抗酸堿鹽腐蝕、抗剝落性能以及耐火阻燃性能。結(jié)果表明,選用7∶3的丁苯膠乳復(fù)配乳化瀝青,固化劑用量16%,復(fù)合型阻燃劑用量5%,分散劑用量1%,成膜助劑用量3%,涂層厚度為100μm時(shí),制備的防腐材料具有優(yōu)良的耐水、耐鹽、耐酸和耐堿性能,同時(shí)具備一定的耐火阻燃性能,但抗凍融循環(huán)性能較差。

國(guó)外瀝青改性用丁苯膠乳的合成及應(yīng)用

以丁二烯和苯乙烯為單體,采用陰離子乳化體系,在過(guò)氧化物與亞鐵鹽構(gòu)成的氧化還原引發(fā)體系作用下,合成了性能良好的固體瀝青改性用丁苯膠乳,討論了影響聚合過(guò)程及膠乳性能的因素。結(jié)果表明,單體配比、乳化劑濃度、引發(fā)劑濃度、分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑用量及聚合溫度是控制丁苯膠乳性能的關(guān)鍵因素,分批加入乳化劑及梯度控溫有利于控制膠乳門(mén)尼粘度和結(jié)構(gòu)凝膠含量。

丁苯膠乳改性道路瀝青的推廣應(yīng)用