BS改性沥青机理研究进展.pdfVIP

·14 · 高 　　分 　　子 　　通 　　报 2008 年 5 月 SBS 改性沥青机理研究进展 李双瑞 ,林 　青 ,董声雄 (福州大学化学化工学院 ,福州 　350002) ( ) 　　摘要 :介绍了沥青的特性 、苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 SBS 的性能 ,分析了 SBS 与基质沥青之间 的溶胀性和相容性问题 ,着重论述了 SBS 改性沥青机理的研究进展 ,指出机理主要分为物理共混和化学改性两 类 :物理共混 ———SBS 微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中 ,SBS 与沥青之间没有发 生化学作用 ,只是一种分子间作用力 ;化学改性 ———加入添加剂使沥青和 SBS 之间发生加成 、交联或接枝等化 学反应 ,形成较强的共价键或离子键 ,改善沥青的化学性质 。提出化学改性是提高 SBS 改性沥青路用性能的重 要手段 。 　　关键词 :苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物 ;SBS 改性沥青 ;改性机理 采用聚合物对道路沥青进行改性是提高和改善沥青混合料路用性能的一种重要措施[ 1～6 ] 。近年来 , ( ) 在聚合物改性材料中 ,苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 SBS 以其优异的性能 ,成为世界上使用最为 广泛的沥青改性剂[7～12 ] 。对 SBS 改性沥青路用性能的研究[ 13～17 ] 表明:采用 SBS 对沥青改性后 ,改性沥青 的低温柔性和高温性能明显提高 ,温度敏感性大大降低 。关于 SBS 改性沥青的机理 , 国内外科技人员进 行了大量的研究 ,但并没有形成统一的理论 。本文根据国内外相关文献 ,介绍了沥青和 SBS 的性能以及 SBS 在沥青中的溶胀性和相容性问题 ,着重论述了 SBS 改性沥青机理的研究进展 。 1 　沥青的特性 沥青是由多种化学成分极其复杂的烃类所组成 。这些烃类为一些带有不同长短侧链的高度缩合的 [ 18 ] ( 环烷烃和芳香烃 , 以及这些烃类的非金属元素衍生物 。按生产来源划分 ,沥青主要可分为地沥青 包 ) 括天然沥青与石油沥青 、焦油沥青 、煤沥青 、页岩沥青等 。道路中各国目前生产和最常用的是石油沥青 。 石油沥青是原油加工的重质产品[ 19 ] 。石油沥青的组分极为复杂 ,通常用溶剂将沥青通过色层分析法分 成饱和分 、芳香分 、胶质和沥青质四个组分[ 18 ] 。HubbardStanfield 法将沥青划分为油分 、树脂和沥青质 3 个组分[ 19 ] 。 油分是石油沥青中最轻的馏分 ,含量在 45 %～60 % 。油分是石油沥青可以流动的主要原因 ,其含量 越多 ,软化点越低 ,粘度越小 ,使沥青具有柔软性和抗裂性 。树脂的含量在 15 %～30 % 。树脂的存在使石 油沥青有一定的可塑性 、可流动性和粘结性 ,直接决定着石油沥青的延伸度和粘结力 。沥青质是固体无 定形物质 ,含量在 5 %～30 % 。沥青质是高分子化合物 ,它是石油沥青中分子量最高的组分 ,决定着石油 沥青的塑性状态界限、自固态变为液态的程度 、粘滞性 、温度稳定性 、硬度和软化点 。此外 ,石油沥青中还 含有一定数量的沥青酸 、沥青酸酐 、碳化物和似碳物 。 沥青的主要结构为胶体结构 ,即以沥青质为核 ,表面层被树脂浸润包裹 ,而树脂又溶于油分中 ,形成 沥青胶团 ,无数胶团彼此通过油质结合成胶体结构 。当沥青中沥青质含量适当 ,并有较多的树脂作为保 护物质时 ,它所组成的胶团之间有一定的吸引力 ,这种结构称之为溶胶 -