關(guān)于SBS改性瀝青的相容性和穩(wěn)定性機(jī)理的二三事
2024-02-02
石油瀝青歷來(lái)以卓越的粘性與塑性而備受青睞，廣泛應(yīng)用于道路鋪設(shè)。隨著國(guó)家交通事業(yè)的穩(wěn)步推進(jìn)，運(yùn)輸量與載重量的持續(xù)增加，對(duì)瀝青路面的承載力也有了更高的要求。
據(jù)研究顯示，SBS改性瀝青能夠顯著提升瀝青路面的性能。相較于傳統(tǒng)瀝青，SBS改性瀝青具有更強(qiáng)的抗高溫、抗低溫、抗裂、耐候、耐老化等特性，同時(shí)與石料的粘附能力也更為出色，彈性?xún)?yōu)良。
因此，對(duì)SBS改性瀝青的相容性與穩(wěn)定性機(jī)理進(jìn)行研究，顯得尤為重要。這一研究不僅有助于提升瀝青路面的性能，更能為我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。
SBS改性瀝青與普通瀝青的相容性，源于兩者的物理與化學(xué)結(jié)構(gòu)的緊密關(guān)聯(lián)。盡管SBS和瀝青在分子量、物理密度和化學(xué)結(jié)構(gòu)上有所不同，但SBS的特性使其能在瀝青表面降低性能，導(dǎo)致兩者的相容性逐漸減弱。當(dāng)SBS在瀝青中均勻分散時(shí)，它形成了一個(gè)穩(wěn)定的熱力學(xué)體系，但一旦停止攪拌，SBS可能會(huì)從瀝青中分離出來(lái)，導(dǎo)致分層現(xiàn)象。
通常瀝青與普通聚合物的相容性主要會(huì)出現(xiàn)三種情況。
第一種是完全非均相的混合物，這種情況下，聚合物與瀝青無(wú)法相容，穩(wěn)定性差，無(wú)法充分發(fā)揮改性瀝青的效果。
第二種是分子水準(zhǔn)的均相體系，這種情況下，瀝青與聚合物完全相容，但會(huì)破壞聚合物的分子間作用，增強(qiáng)粘結(jié)性能，但其他性能可能無(wú)法得到改善。
第三種是微觀非均相體系，聚合物或?yàn)r青各自形成連續(xù)相，聚合物吸附瀝青中的油分并形成聚合物連續(xù)相，而瀝青中的殘余油分分散在聚合物連續(xù)相中，從而最大程度地提高瀝青的性能。
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而SBS與某些瀝青也存在著相容性不佳的問(wèn)題，導(dǎo)致儲(chǔ)存和使用過(guò)程中穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生分離現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其性能。因此，如何保證SBS改性瀝青的穩(wěn)定性和相容性就顯得即為重要。
通常來(lái)說(shuō)聚烯烴類(lèi)改性劑與高飽和酚基瀝青的相容性出色，而SBS則與高芳香酚基質(zhì)瀝青的相容性表現(xiàn)良好。且SBS改性劑與基質(zhì)瀝青兩相體系的相容性與芳烴的典型特征峰含量密切相關(guān)。芳烴含量越高，兩相體系的相容性越好，進(jìn)而提升改性瀝青的熱穩(wěn)定性。
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同時(shí)還可以采用添加穩(wěn)定劑的方法。SBS改性瀝青穩(wěn)定劑主要包括含硫化合物、聚烯烴類(lèi)、無(wú)機(jī)酸、無(wú)機(jī)金屬氧化物及無(wú)機(jī)黏土類(lèi)。這些穩(wěn)定劑在改性瀝青中起著至關(guān)重要的作用，它們維持改性劑與基礎(chǔ)瀝青之間的化學(xué)平衡，降低表面張力，避免改性劑發(fā)生聚結(jié)、分離，增強(qiáng)改性瀝青的耐熱存儲(chǔ)穩(wěn)定性。
在添加穩(wěn)定劑時(shí)，需要注意添加時(shí)機(jī)。通常應(yīng)在瀝青和改性劑充分剪切或碾磨溶脹后添加。這樣可以確保穩(wěn)定劑能夠更好地發(fā)揮作用，提高改性瀝青的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
另外，穩(wěn)定劑的添加量也需要根據(jù)不同標(biāo)號(hào)基質(zhì)瀝青、改性劑的摻量進(jìn)行調(diào)整。一般來(lái)說(shuō)，摻量宜控制在0.1%~0.3%之間。過(guò)多或過(guò)少的添加量都可能影響改性瀝青的性能和質(zhì)量，因此需要精確控制。
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