贵州贵阳沥青厂家

汇明旭【贵州沥青】厂家直销

贵州贵阳地区沥青供应商

咨询:18080822292

新闻动态

改性沥青生产过程中的关键控制因素

类别:公司新闻 发布时间:2020-12-16 14:20 浏览人次:

由于沥青与聚合物之间的分子量、粘度、极性及溶解度参数等性质差异较大,绝大多数聚合物一沥青共混体系是热力学不相容的,即聚合物改性沥青在热储存过程中自发地发生相分离,形成聚合物富集相和沥青富集相。该方法只能现场拌和改性沥青,很难制得储存稳定性比较好的改性沥青成品,因此目前国内一部分厂家采取现场加工的方法,即生产的改性沥青立即与石料拌和,以避免聚合物与沥青产生离析。但是这种热储存不稳定的改性沥青存在着储存困难,生产和应用需要紧密结合,在沥青路面的应用中,还存在着离析的风险,对于沥青路面的质量存在着不可控的因素,目前在这种办法已逐渐得到大家的共识,逐渐被放弃,转而采用工厂化生产改性沥青。工厂化生产SBS改性沥青具有质量稳定、性能可靠。但是当生产的温度和发育时间不同时,得到的SBS改性沥青性能存在着较大的区别,本文进行专门研究。
生产方案设计
影响SBS改性沥青的因素包含原材料的性能和生产加工条件,本文通过改性沥青的发育温度和发育时间进行研究,并且通过对助剂和稳定剂的变量进行研究。
 
分析与讨论
不同温度下的显微形态
改性沥青发育完成时,采用荧光显微镜进行改性沥青形态的微观观测。其原理是利用SBS改性剂在荧光作用下会激发,而沥青不激发的特点,将SBS改性剂的形态在围观下可见,进而通过微观形态来分析改性沥青的性能。随着储存发育温度的改变,在175℃时,SBS的部分可以清晰可见,当发育温度提高到180℃时,SBS改性剂的颗粒基本消失,当发育温度提高到185℃时,SBS改性剂出现部分聚集的现象,表明此刻SBS改性剂出现了过度发育的现象。表明片面提高发育温度对于改性沥青的微观形态并非有利,改性沥青的发育温度建议在180℃左右。而且提高沥青的发育温度可能会造成改性沥青的进一步老化,对于改性沥青的性能并非有利。
不同生产温度下改性沥青的性能变化
SBS改性沥青的发育过程是改性剂在高温下熟化,所以发育温度对改性沥青的性能有着重要的影响。
随着发育温度的提高改性沥青的软化点呈现出不断增长的趋势,但是当温度到180℃后,沥青的软化点增幅迅速减小,而且在助剂掺量只有2.5%的时候,呈现出下降的趋势。而改性沥青的针入度变化比较小,当发育温度分别为175℃、180℃和185℃时,改性沥青的针入度基本在62~64之间,表明发育温度对改性沥青的针入度影响较小。改性沥青的5℃延度则表现出随着发育温度的增长而不断增长的趋势,同时可以看出,在低掺量的助剂时,延度增长速度比较快。短期老化后的残留延度也存在着相同的问题,出现了残留延度随着发育温度的提高不断增长的趋势,表明发育温度的提高对沥青的低温性能是一种有力的变化。而135℃布氏粘度的变化,当发育温度从175℃提高到180℃时,布氏粘度呈现出增长的趋势,但是当发育温度从180℃增长到185℃时,沥青的粘度反而下降。整体可以看出,提高发育温度对于改性沥青的高温性能和低温性能均是有利的,但是粘度出现了转折点,表明此刻的改性沥青已经达到了一个最佳点。即通过提高发育温度可以改善沥青的性能,但是对于沥青的长期性能是不利的。同时,增加助剂的掺量,可以加速改性沥青的熟化,但是对于改性沥青后期的性能则有着不稳定的因素。
不同稳定剂掺量下镇海改性沥青的性能
稳定剂的作用是改善改性沥青的离析,图4是不同稳定剂掺量下沥青随着发育温度的提高,改性沥青性能的变化。
 
从图中可以看出,当发育温度从175℃提高到185℃时,改性沥青的软化点、针入度和延度都随着发育温度的提高而增大,布氏粘度变化不大,改性沥青的残留延度则随着发育温度的提高而下降。总体上而言,提高沥青发育温度,有利于提高改性沥青的整体性能。微观上分析,当提高发育温度时,SBS改性剂的溶胀速度会提高,SBS改性剂进一步加速分散于沥青中,导致沥青的高温稳定性增强,低温性能提高,但是在热氧作用下,改性沥青的老化也会加速,表现在改性沥青性能体现上,改性沥青的软化点提高,低温延度变大,RTFOT后残留延度变小,与微观分析相一致。在图3中同时可以看出,当稳定剂的掺量为1.5‰时,改性沥青的性能变化和1.9‰、2.3‰时的性能存在差异性,分析认为,稳定剂的作用是打开SBS改性剂中的碳碳双键,彼此链接,最终形成空间网状结构,当稳定剂的掺量较低时,交联度较低,网络结构不密实时,改性沥青的性能不能很好的体现,导致改性沥青在高温性能出现了一定程度的下降,而热氧作用打断了SBS改性剂中的碳碳双键,反而加速了SBS改性剂在沥青中的溶胀,表现出RTFOT后残留延度升高的现象。
不同发育时间下改性沥青的性能
改性沥青中添加助剂是为了改善沥青的低温性能,同时改善SBS改性剂和沥青之间的相容性。图4为沥青助剂分别为2.5%、3.0%和3.5%时,改性沥青在不同发育时间下时改性沥青的性能。从图中可以看出,随着发育时间的延长,沥青的高温性能呈现上升的趋势,针入度呈现下降的趋势,延度呈现下降的趋势,残留延度呈现上升的趋势,布氏粘度呈现上升的趋势。从性能变化中可以看出,随着发育时间的延长,SBS改性剂在沥青中进一步溶胀,性能整体呈现上升的趋势,由于SBS改性剂溶胀后体积变大,改性沥青的粘度变大。当发育时间从6h提高到9h时,改性沥青针入度和延度呈现下降的趋势,表明此时的发育时间太长,因此建议SBS改性沥青的发育时间定在6h。
时温效应
时温等效效应是指通过提高温度来减少反应时间的现象。这种现象常常被用于工业产品的生产中,但是这种效应在SBS改性沥青生产当中的应用较少。图5为不同发育温度时在不同发育温度下性能的变化,软化点在185℃下发育3h类似于180℃发育5h,针入度发育3h类似180℃发育7h,延度变化不明显,残留延度发育3h类似180℃发育6h,布氏粘度的变化整体呈现上升的趋势。总体上而言,室温等效对于改性沥青的生产具有一定的效果,但是整体性不强,对于沥青的低温性能不明显,对于软化点、针入度和残留延度效果比较明显。经分析认为,SBS改性沥青在高温下的发育一方面是SBS改性剂的溶胀发育,一方面是沥青的热氧老化,两种反应同时进行,导致时温等效效应部分指标不明显。表明对于改性沥青的室温等效效应,需要进一步更加细致的研究。
结论
(1)SBS改性沥青的发育温度在180℃,发育时间在6h时,改性沥青的性能达到最佳,不能片面提高发育温度或者延长发育时间;
 
(2)SBS改性沥青中的助剂掺量在3.0%、稳定剂掺量在1.9‰时,SBS改性沥青较好;
 
(3) 时温等效对于SBS改性沥青的性能有一定的作用,但是对于部分指标效果不明显。
 



最新动态

贵州沥青施工 贵阳沥青施工