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1、SBS橡膠復合改性瀝青性能研究馬媛媛(營口市公路瀝青拌合站11500)摘要簡要介紹了營口市公路瀝青拌合站生產(chǎn)的SBS橡膠復合改性瀝青的路面特點，該瀝青的作用機理，通過對四種不同配方的試驗，定性分析了對瀝青的高溫性能、低溫性能、彈性恢復性、抗老化性能等幾個方面的改善作用。關鍵詞橡膠粉SBS復合改性高溫性能低溫性能彈性恢復老化性能一、概述隨著我國汽車工業(yè)和道路建設的迅速發(fā)展，大規(guī)模的廢舊輪胎將會帶來巨大的社會環(huán)保問題；同時道路的使用性能也需要提高。將廢舊輪胎橡膠粉用于公路建設是解決當前面臨問題的有效途徑之一。隨著近年來橡膠粉加工工藝的改善，精細橡膠粉的生產(chǎn)成本不斷降低，橡膠粉
2、在公路中的應用研究已全面開展。本文介紹同時摻加橡膠粉和SBS的復合改性瀝青。10橡膠粉來源于廢舊輪胎，它是已經(jīng)硫化的橡膠，具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，雖經(jīng)機械粉碎變成粉末狀，但其粒子的微結(jié)構(gòu)仍保持著網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且還含有炭黑和防老化劑等化學成分（例如其中的碳黑含量都在30%以上，碳黑是一種性能良好的瀝青補強劑）。將這樣的橡膠粉與瀝青配合使用，在高溫重交通路面中可有效提高軟化點、減輕交通車轍，而且對提高瀝青的抗老化性，延長道路使用壽命有著實際應用意義。SBS為苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物，屬熱塑性橡膠類，又稱為熱塑性彈性體。SBS質(zhì)輕多孔，既具有橡膠的彈性性質(zhì)，又具有樹酯的熱塑
3、性性質(zhì)，因而兼具橡膠和樹脂的特性。瀝青結(jié)合料獲得彈性性能的程度取決于使用劑量、SBS種類、與瀝青的相容性、生產(chǎn)工藝以及是否使用其它添加劑。SBS橡膠復合改性瀝青路面特點是：a)、可明顯減少交通噪音3-8分貝；b)、減緩瀝青路面的老化，延長使用壽命；c)、增加路面彈性，車輛行駛舒適；d)、可縮短車輛的剎車距離，減輕路面反光，提高了車輛行駛安全系數(shù)；e)、粘結(jié)力強，耐磨性、抗水剝落性大為提高；f)、大大降低路面維護費用；g)、提高冬季的抗撕裂性能及夏季的抗融變性能；h)、節(jié)約資源，保護環(huán)境；i)、較橡膠瀝青粘度低，更易于改性瀝青的生產(chǎn)和混合料的拌和。一、研究背景普遍存在一個誤
4、解，認為彈性體聚合物特別是SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）合成橡膠與輪胎橡膠（GTR）是相同的。事實上，它們在成分、形態(tài)、物理性能以及與瀝青的化學反應上都完全不同。10如果將SBS與輪胎橡膠分別加入瀝青中，所產(chǎn)生的兩種改性瀝青的性能有很大不同。然而，若以適宜比例將兩者同時加入瀝青中，就可以得到更高路用性能的改性瀝青，這種改性瀝青具備獨有特征并且性能更優(yōu)，同只使用SBS或輪胎橡膠的改性瀝青均不相同。簡單而言，彈性體聚合物特別是SBS提高瀝青結(jié)合料的高溫性能，同時保持基質(zhì)瀝青本身的低溫性能。彈性體聚合物同時具有彈性性能，能夠增強瀝青與骨料的粘附性。再生輪胎橡膠可以提高瀝青結(jié)合
5、料的低溫性能，輪胎橡膠也具有一定的彈性性能，但與相同劑量的大部分SBS相比相對較低。某些特定的輪胎橡膠也能夠增強瀝青與骨料的粘附性以及其它相關性能。適當?shù)厥褂幂喬ハ鹉z能夠很好地改善瀝青結(jié)合料的低溫性能。不過，各種輪胎橡膠的不同成分仍然影響橡膠改性瀝青生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定性。所用輪胎種類及部位的不同使得再生輪胎橡膠的成分可能會呈現(xiàn)很大不同，結(jié)果導致橡膠改性瀝青的物理性質(zhì)與相關性能受到影響。我國橡膠粉主要來源于斜交胎，占60%~70%。斜交胎與子午胎在化學成分上存在較大差別，斜交胎中天然膠與合成膠的比例一般為7：3，而子午胎一般為2：8，所以斜交胎好于子午胎。一、橡膠粉、SBS在瀝
6、青中的作用機理分析10橡膠粉摻入到瀝青中以后制成橡膠粉與瀝青的共混物，成為橡膠改性瀝青。目前橡膠粉與瀝青之間的相互作用機理尚未研究清楚，公認的改性機理有：物理共混說、網(wǎng)絡填充說以及化學共混說，每種說法各有千秋。所謂物理共混說，是橡膠粉加入到瀝青中后，橡膠粉的分子受到瀝青組分中芳香烴、飽和烴的作用發(fā)生熔脹和溶解，而均勻分散在瀝青中形成共混體系。在物理共混中沒有發(fā)生化學作用，僅僅是物理作用，要求橡膠粉與瀝青有較好的相溶性、相容性、溶解性和分散性，以達到較好的物理混合。網(wǎng)絡填充說，是指在橡膠粉加入到瀝青中后，橡膠粉分子受到瀝青油分和芳香分的作用而被分開，發(fā)生溶脹和部分溶解過程；
7、然后是擴散或溶脹團粒的分散過程，是橡膠粉以微?；蚪z狀隨即分布在瀝青基體中?；瘜W共混說是指在瀝青中不僅有烷屬烴、烯屬烴和芳香烴，還含有極性和非極性化合物，存在著羚基、脂基等有機官能團，可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學反應，產(chǎn)生化學交聯(lián)或化學加成，生成新的化學鍵的結(jié)合。在橡膠瀝青中加入硫化劑使橡膠發(fā)生硫化反應，可以形成硫化的大分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這些學說所論及的橡膠粉與瀝青的相互作用，在其共混過程中都有可能存在，只是程度不同。這與橡膠粉的成分、瀝青的品質(zhì)、添加劑的種類以及加工方式等因素有較密切的關系。對經(jīng)過加工的橡膠瀝青采用40目（0.6mm）和
