SBS改性混合酰胺類乳化瀝青的制備及性能的檢測

安磊 李英杰 王寶慧 崔巍

撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 撫順 113006

SBS改性混合酰胺類乳化瀝青的制備及性能的檢測

安磊 李英杰 王寶慧 崔巍

撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 撫順 113006

改性乳化瀝青是繼改性瀝青之后的又一種新型瀝青路面結(jié)合料，在國內(nèi)尚屬于起步階段。本論文以SBS、甲苯和一系列的乳化劑為原料，制備SBS膠乳；再以SBS膠乳、瀝青和乳化劑為原料，制備SBS改性乳化瀝青，并對改性乳化瀝青做出性能檢測，并得出SBS制備成膠乳后，作為瀝青改性劑時，其最佳用量為6%。

瀝青；乳化劑；改性

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，交通量迅速增加，重載超載車輛日益增多以及車輛渠道化等原因，對公路路面造成一些早期病害[1]。改性乳化瀝青的使用范圍很廣泛，且具有在常溫狀態(tài)下可以施工、節(jié)約能源，減少環(huán)境污染、降低工程造價、延長施工期限、開放交通塊等優(yōu)點[2]。被認(rèn)為是修復(fù)多種路面病害最有效、最經(jīng)濟的預(yù)防性養(yǎng)護措施之一。但在有些情況下，SBS含量低于5%的改性乳化瀝青難以滿足高等級路面的要求。因此，為了提高改性乳化瀝青中SBS的含量，且使體系具有很好的相容性和穩(wěn)定性，需要把SBS制備成膠乳[3]。SBS膠乳的出現(xiàn)，既解決了SBS與瀝青相容性差的問題，同時也節(jié)約了能耗和時間。采用SBS膠乳時，SBS的含量在高達10%以上時與瀝青仍具有很好的相容性和穩(wěn)定性[4]。

1.實驗原料

SBS—792、甲苯、濃鹽酸、乳化劑、瀝青、苯、苯乙烯、鄰苯二甲酸氫鉀。

2.實驗儀器

超級恒溫器、DDS—11A型電導(dǎo)率儀、DT電子天平、膠體磨、RE—52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、D—8401型多功能攪拌器、分析天平、電爐、D—8401型多功能攪拌器、DGB20—002干燥箱。

3.SBS乳膠的制備方法

3.1 在天平上稱取SBS792：25±0.5g于燒杯中，加入2g的乳化劑（自制）；再加入87.5g的甲苯溶劑，密封放置三小時左右，至SBS792完全溶解。

3.2 把溶解好的試樣置于電爐上加熱至75℃左右，同時取55g的蒸餾水加熱至80℃左右備用。

3.3 把預(yù)熱好的試樣在高速剪切機作用下乳化，在開始乳化時，由于試樣的黏度太大，需要不斷的轉(zhuǎn)動成有試樣的燒杯；同時慢慢加入熱的蒸餾水。隨著水的加入，試樣的體系會有W/O型乳狀液轉(zhuǎn)變?yōu)镺/W型乳狀液；水加入完畢后加大剪切機的轉(zhuǎn)速，乳化30分鐘，再加1g的穩(wěn)定劑；把乳化好的試樣密封放置24小時備用。

3.4 把乳化好的試樣放在真空蒸餾裝置中進行蒸餾，蒸餾過程中要控制溫度和壓力，防止試樣爆沸；同時要控制溶劑蒸餾速度，至試樣中沒有甲苯滴出時為止，整個蒸餾過程一般為10～12小時。

4.改性乳化瀝青的制備

實驗步驟：

4.1 稱取160g自來水于燒杯中，加入8g自制陽離子乳化劑和一定量的助劑，加入一定量的SBS膠乳，將乳化劑和改性劑的水溶液在電爐上加熱至70℃。把加熱后的乳化劑和改性劑的水溶液在乳化機作用下乳化，加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為2。

4.2 稱取280g基質(zhì)瀝青加熱至140℃?zhèn)溆谩?/p>

4.3 然后將SBS乳化劑水溶液加入到膠體磨中，在8000rpm的轉(zhuǎn)速下慢慢注入140℃的熱瀝青，至瀝青注入完畢時，再乳化6分鐘。

5.改性乳化瀝青性能分析

以盤錦100#瀝青為基質(zhì)，制備SBS改性乳化瀝青，乳化劑為自制陽離子乳化劑，用量為物料總量的1.7%；改性劑為自制SBS膠乳，其SBS膠乳的加入量分別為3%～7%。具體數(shù)據(jù)見表1。

由表1可以看出，加入SBS膠乳改性劑后，其針入度下降，即改變了瀝青的硬度指標(biāo)，使其的硬度達到道路對瀝青硬度的要求。從上改性乳化瀝青針入度的變化趨勢可以看出，SBS膠乳含量在3%～6%范圍內(nèi)時，針入度變化都比較明顯，而當(dāng)SBS膠乳含量大于6%時，針入度的變化都比較緩慢，由此可以確定SBS膠乳的最佳用量為6%。SBS膠乳對改性乳化瀝青5℃延度的影響可以看出，改性乳化瀝青的延度都隨SBS膠乳含量的增加而增加，即改變了原瀝青的韌性。從表看出，SBS膠乳含量在3%～6%范圍內(nèi)時，延度隨著改性劑用量變化較快，因此可以看出SBS膠乳對瀝青低溫性能改善較好。由表可以看出，隨著SBS膠乳加入量的增加，瀝青的軟化點呈增加的趨勢。SBS膠乳含量在3%～4%范圍內(nèi)時，對瀝青的軟化點影響不明顯，當(dāng)其含量介于4%～6%時，軟化點大幅度增加；當(dāng)其含量大于6%時，軟化點的變化又趨于平緩，由此我們可以看出，對瀝青的軟化點進行改性時，SBS膠乳的最佳用量為6%。綜上，要得到改性效果較好的改性乳化瀝青時，SBS膠乳的最佳用量為6%。

結(jié)論

通過對不同改性劑含量和不同基質(zhì)瀝青配制成的改性乳化瀝青的性能指標(biāo)進行測定得出：它們的各項指標(biāo)大都能滿足公路施工技術(shù)規(guī)范對改性乳化瀝青的要求，尤其是改性后低溫延伸度得到很大的提高，針入度也得到相應(yīng)的改善，進而說明制備的改性乳化瀝青的性能較好，是一合格的產(chǎn)品，可以應(yīng)用于道路建設(shè)。

通過SBS膠乳的含量對改性乳化瀝青三項重要指標(biāo)的影響趨勢可以得出：隨SBS膠乳含量的增加，對瀝青的改性效果越好，當(dāng)其含量達6%時，再增加SBS膠乳的含量，針入度和軟化點指標(biāo)的改善不明顯；而低溫延度仍有較大程度的改善，進而說明SBS制備成膠乳后，作為瀝青改性劑時，其最佳用量為6%。

表1100 #SBS改性乳化瀝青性能指標(biāo)

文獻綜述

[1]宮曉東.乳化瀝青的形成機理及在道路養(yǎng)護中的應(yīng)用[J].山西交通科技,2003,1:33～35

[2]Peter Schilling.Cationic slurry seal emulsifiers[P].USP:4976784, 1990-12-11

[3]鄭國華.脫水改性黑液乳化瀝青的試驗研究[J].新疆工學(xué)院學(xué)報, 1999, 20(2): 148～151

[4]夏少青,施來順,曹曉新,等.新型陽離子瀝青乳化劑的性能測試及研究[J].石油瀝青,2003,17(2):31～35

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.23.062