SBS改性瀝青再生劑的制備與性能研究.pdf

1、丁二烯和苯乙烯三元嵌段共聚物（SBS）改性瀝青混合料已大量用于高等級公路的建設(shè)。然而，SBS改性瀝青在環(huán)境因素的作用下發(fā)生老化，易出現(xiàn)各種病害損壞路面，需要經(jīng)常進行維護或維修。對受損嚴重路面的養(yǎng)護、修補或大修過程中，將產(chǎn)生大量的廢舊 SBS改性瀝青混合料。為節(jié)約自然資源，保護環(huán)境，對廢舊 SBS改性瀝青混合料進行再生利用，是瀝青道路可持續(xù)發(fā)展的一項重要工作。根據(jù)以往經(jīng)驗，對廢舊瀝青混合料最有效的再生方法是使用再生劑，但現(xiàn)有再生劑主要是針

2、對普通混合料而研制的，所以它對普通瀝青混合料的再生效果良好，而不適合對SBS改性瀝青混合料再生。與普通瀝青的老化不同，SBS改性瀝青的老化不僅包含普通瀝青的老化，還包括SBS的老化；若要對SBS改性瀝青混合料進行再生，則需同時對瀝青和SBS進行再生，才能較全面地恢復(fù)SBS改性瀝青的性能。為制備性能優(yōu)良的SBS改性瀝青再生劑，本文采用催化裂化油漿、基質(zhì)瀝青和環(huán)氧化合物等制備了反應(yīng)型再生劑，并研究了環(huán)氧化合物對反應(yīng)型再生劑的物理性能、老化性

3、能和再生性能的影響，以及反應(yīng)型再生劑摻量對老化 SBS改性瀝青物理性能和流變性能的影響。利用動態(tài)剪切流變儀（DSR）研究了再生SBS改性瀝青的流變性能，用傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）和熒光顯微鏡分析了再生前后SBS改性瀝青的化學(xué)結(jié)構(gòu)和SBS在瀝青中分布狀態(tài)的變化情況。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　（1）利用基質(zhì)瀝青、催化裂化油漿和不同環(huán)氧官能度的化合物制備了單環(huán)氧基、雙環(huán)氧基和多環(huán)氧基反應(yīng)型再生劑，再生劑的物理性能、老化性能均

4、滿足國內(nèi)外相關(guān)再生劑規(guī)范的要求，并對老化SBS改性瀝青具有良好的再生效果。
　　（2）三種反應(yīng)型再生劑對老化SBS改性瀝青的粘度、針入度和延度等物理性能均有很好的恢復(fù)能力。不同的是延度恢復(fù)水平有一定的差異：當(dāng)環(huán)氧官能團化合物摻量為5％時，單環(huán)氧官能團反應(yīng)型再生劑（SR）和雙環(huán)氧官能團反應(yīng)型再生劑（SDR）能分別將老化SBS改性瀝青的延度由1.2cm恢復(fù)到15cm和20cm，但多環(huán)氧官能團反應(yīng)型再生劑（SDTR）卻能將老化SBS改性

5、瀝青的延度由1.2cm恢復(fù)到26cm。
　　（3）反應(yīng)型再生劑對純老化SBS改性瀝青和新舊復(fù)合SBS改性瀝青都具有很好的再生效果，如9％的SDTR摻量可恢復(fù)新舊復(fù)配SBS改性瀝青的物理性能，11％的SDTR摻量也可基本恢復(fù)純老化 SBS改性瀝青的物理性能。另外，隨著反應(yīng)型再生劑摻量的增加，再生SBS改性瀝青的粘度降低、針入度增大。
　?。?）DSR檢測發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)型再生劑能夠降低老化SBS改性瀝青的復(fù)數(shù)模量，增大相位角，表明反

6、應(yīng)型再生劑能夠較好地恢復(fù)老化SBS改性瀝青的粘彈特性。
　?。?）FTIR分析表明：老化后SBS改性瀝青中C=C雙鍵含量減小，C=O基含量增加；加入反應(yīng)型再生劑后，情況正好相反，即C=O基含量減少，C=C基相對含量增加。這是因為反應(yīng)型再生劑中的環(huán)氧基團可與SBS的降解產(chǎn)物SB形成羧基反應(yīng)，使SB通過再生劑偶聯(lián)重新形成SBS，從而重建SBS的分子結(jié)構(gòu)，恢復(fù)老化SBS改性瀝青的性能。熒光顯微鏡觀察也表明再生改性瀝青中的SBS的微觀結(jié)構(gòu)