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

撫順職業技術學院，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

撫順職業技術學院，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合料，在國內尚屬于起步階段。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

隨著國民經濟的發展，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，且具有在常溫狀態下可以施工、節約能源，減少環境污染、降低工程造價、延長施工期限、開放交通塊等優點[2]。被認為是修復多種路面病害最有效、最經濟的預防性養護措施之一。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定性，需要把SBS制備成膠乳[3]。SBS膠乳的出現，既解決了SBS與瀝青相容性差的問題，同時也節約了能耗和時間。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型電導率儀、DT電子天平、膠體磨、RE—52AA型旋轉蒸發器、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型乳狀液轉變為O/W型乳狀液；水加入完畢后加大剪切機的轉速，乳化30分鐘，再加1g的穩定劑；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，加入鹽酸調節溶液的pH值為2。

4.2 稱取280g基質瀝青加熱至140℃備用。

4.3 然后將SBS乳化劑水溶液加入到膠體磨中，在8000rpm的轉速下慢慢注入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，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%。具體數據見表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，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%范圍內時，針入度變化都比較明顯，而當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%范圍內時，對瀝青的軟化點影響不明顯，當其含量介于4%～6%時，軟化點大幅度增加；當其含量大于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%。

結論

通過對不同改性劑含量和不同基質瀝青配制成的改性乳化瀝青的性能指標進行測定得出：它們的各項指標大都能滿足公路施工技術規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，是一合格的產品，可以應用于道路建設。

通過SBS膠乳的含量對改性乳化瀝青三項重要指標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，當其含量達6%時，再增加SBS膠乳的含量，針入度和軟化點指標的改善不明顯；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

文獻綜述

[1]宮曉東.乳化瀝青的形成機理及在道路養護中的應用[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].新疆工學院學報, 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