高性能SBS改性瀝青的開發(fā)與生產(chǎn)

陳忠正 王朝暉 黃懷明

摘 要：滿足高速公路提質(zhì)建設(shè)的需要，開發(fā)生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青，從基質(zhì)瀝青原料的優(yōu)選或互配、穩(wěn)定劑性能改進(jìn)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等方面開展了技術(shù)攻關(guān)，通過研究高性能SBS改性瀝青產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素，采取應(yīng)對措施以提高產(chǎn)品性能，并在生產(chǎn)應(yīng)用中取得了較理想的效果，有效地保證了高性能SBS改性瀝青的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：SBS改性瀝青;基質(zhì)瀝青;穩(wěn)定劑

0 引言

隨著SBS改性瀝青在高速公路建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，以及現(xiàn)代交通對路面的要求越來越高，客戶對SBS改性瀝青品質(zhì)提出了嚴(yán)格的要求。以往中南地區(qū)SBS改性瀝青只需滿足交通部《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中I-D指標(biāo)要求，但近年來，高速公路建設(shè)普遍要求SBS改性瀝青針入度更低、軟化點更高、5℃延度更長等，但是，高溫性能與低溫性能往往會相沖突，表現(xiàn)為針入度越低，延度越差。為了解決此技術(shù)難題，開發(fā)生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青，從基質(zhì)瀝青原料、穩(wěn)定劑、生產(chǎn)工藝等方面開展了技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)行了大量的改性配方試驗和試生產(chǎn)應(yīng)用工作。

1 瀝青原料選擇

1.1 基質(zhì)瀝青原料

瀝青的改性效果與基質(zhì)瀝青的化學(xué)組分密切相關(guān)，改性瀝青的性質(zhì)依賴于基質(zhì)瀝青原料性質(zhì)，因此，要開發(fā)生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青，必須選用合適的基質(zhì)瀝青作生產(chǎn)原料。針對各種基質(zhì)瀝青原料，開展了改性瀝青配方試驗，研究總結(jié)了每種基質(zhì)瀝青的性質(zhì)以及改性效果，以便篩選適合的基質(zhì)瀝青，用于生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青。

1.2 基質(zhì)瀝青原料互配

由于存在基質(zhì)瀝青與SBS配伍性的問題，不同品種的基質(zhì)瀝青嚴(yán)重影響SBS改性瀝青的性能，結(jié)合改性瀝青生產(chǎn)原料受限制、品種較多且性質(zhì)較好的基質(zhì)瀝青原料少的現(xiàn)狀，通過采用兩種不同性質(zhì)的基質(zhì)瀝青互配生產(chǎn)的方式，使不適合單獨改性的基質(zhì)瀝青能用于生產(chǎn)，降低了對基質(zhì)瀝青原料的依賴。大負(fù)荷生產(chǎn)供貨SBS改性瀝青時，受適合生產(chǎn)的基質(zhì)瀝青原料不足的限制，對一些不適合單獨生產(chǎn)的批次基質(zhì)瀝青，經(jīng)互配后生產(chǎn)了部分高性能SBS改性瀝青，有效地緩解了受改性瀝青原料限制的壓力，且生產(chǎn)方式的多樣化起到了降本增效的效果。

2 穩(wěn)定劑

穩(wěn)定劑能夠引發(fā)SBS的交聯(lián)反應(yīng)，促使分散的SBS形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將瀝青包裹在網(wǎng)絡(luò)中，防止SBS與瀝青分離，同時還引發(fā)SBS與瀝青發(fā)生接枝反應(yīng)，生成SBS-瀝青接枝物，抑制相分離，不僅從根本上解決了熱儲存穩(wěn)定性問題，且可以大幅度提高SBS改性瀝青的性能[1]，特別是提高產(chǎn)品軟化點、改善延度。

篩選穩(wěn)定劑B和C，采用70A瀝青（M類）作原料，1301-1SBS改性劑，對其配伍性、性價比進(jìn)行綜合評價見表1。

針對N類70A瀝青：小試樣品GX-6008完全離析，說明D型比B型穩(wěn)定劑配伍性好，離析更易合格;中試樣品DH-6032的離析合格，DH-6031的離析不合格、較差，針入度、軟化點、延度、膜后延度指標(biāo)差別很小，說明D型比B型穩(wěn)定劑配伍性好。

3 添加劑

采用70A瀝青作原料生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青，當(dāng)70A瀝青原料針入度大于70（0.1mm）時，生產(chǎn)的改性瀝青產(chǎn)品針入度不能合格，大部分70A瀝青資源，針入度在70～77（0.1mm）范圍內(nèi)。因此，直接采用70A瀝青原料生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青時，產(chǎn)品針入度超標(biāo)，不能滿足技術(shù)指標(biāo)要求。通過實驗發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)瀝青母粒能有效降低瀝青針入度見圖1。經(jīng)過大量試驗摸索，掌握了硬質(zhì)瀝青母粒摻量對改性瀝青性能指標(biāo)的影響，確定了最佳添加比例，并在生產(chǎn)應(yīng)用中取得了較好的效果，有效地降低了改性瀝青產(chǎn)品針入度，保證了高性能SBS改性瀝青的產(chǎn)品質(zhì)量。

4 工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用

某企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)了5萬余噸高性能SBS改性瀝青，產(chǎn)品質(zhì)量獲得了市場的普遍認(rèn)同，有效地保證了SBS改性瀝青質(zhì)量，滿足了高速公路提質(zhì)建設(shè)的需要，也為今后SBS改性瀝青市場開拓提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]凌逸群.瀝青生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)手冊[M].北京：中國石化出版社，2010，108-119.

作者簡介：

陳忠正（1984- ），男，2009年7月畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京）化學(xué)工程與工藝專業(yè)，中國石化集團(tuán)資產(chǎn)經(jīng)營管理有限公司長嶺分公司港口部技術(shù)研發(fā)副主任師，工程師，主要從事瀝青技術(shù)研究與生產(chǎn)質(zhì)量管理工作。