廢舊塑料改性瀝青儲存穩定性試驗研究

趙 波

中交基礎設施養護集團寧夏工程有限公司，寧夏 銀川 750000

1 離析試驗測定方法與評價指標的選取

為檢測廢舊塑料改性瀝青在熱存儲時聚合物從瀝青中的分離情況，文章綜合我國聚合物改性瀝青規范對熱塑性樹脂類和熱塑性橡膠類改性劑的離析試驗要求，對廢舊塑料改性瀝青儲存穩定性進行評價，選取試樣頂部和底部進行軟化點和針入度指標測定，重點關注經過高溫裂化處理制成的改性劑對瀝青改性后的高溫性能和儲存穩定性。

2 廢舊塑料改性瀝青離析試驗

2.1 試驗材料

（1）廢舊塑料。此次研究采用的廢舊塑料是用回收的廢舊塑料薄膜經熔融、擠塑、切割而成的，樣品為顆粒狀（以下稱為A型改性劑），主要成分為廢舊低密度聚乙烯。塑料薄膜使用廣泛，廢棄量大，是“白色污染”的主要物質。為解決塑料顆粒直接添加到瀝青中制備塑料改性瀝青容易產生離析現象的問題，此次研究采用高溫裂化將廢舊塑料顆粒加工處理制作成改性劑（以下稱為B型改性劑），如圖1所示。

圖1 B型廢舊塑料改性劑

（2）基質瀝青。此次研究瀝青選用90號基質瀝青，軟化點為47.7℃，針入度為88（25℃，5S，100g）。

2.2 離析試驗性能測試方法

（1）常規性能測試。廢舊塑料改性瀝青的軟化點、針入度分別按《瀝青軟化點測定法 環球法》（GB/T 4507—2014）、《瀝青針入度測定法》（GB/T 4509—2010）進行。

（2）離析試驗。將改性劑按6%、8%摻量分別剪切混合制備的A型、B型廢舊塑料改性瀝青倒入紙杯和玻璃試管，靜置于135℃±5℃的烘箱內離析6h、8h、10h及48h，進行4個離析時間的離析試驗。此次研究將離析6h和10h試樣確定為觀察試樣，對離析8h和48h試樣進行指標測試。根據離析試驗要求，通過上下層的軟化點之差表征離析情況。

3 測試結果與分析

觀測觀察試樣的表面和斷面，若斷面有明顯分層，則說明該試樣離析嚴重，且該類型的改性瀝青儲存穩定性差；若斷面無明顯分層，則可通過頂部和底部軟化點之差來判定該類型的改性瀝青儲存穩定性。

3.1 觀察試樣測試結果與分析

將兩種類型的觀察試樣取出烘箱，冷卻至常溫剖開后觀測其斷面發現，A型廢舊塑料改性瀝青中有明顯分層，廢舊塑料微粒發生凝聚，呈蜂窩麻面狀，瀝青中可觀察到零星的廢舊塑料微粒；而B型廢舊塑料改性瀝青試樣的表面和斷面均光亮勻稱，光澤度好，無分層，無麻面，無結皮。觀察試樣斷面圖如圖2所示。

圖2 觀察試樣斷面圖

通過觀察試樣測試結果發現：A型廢舊塑料改性瀝青出現嚴重離析現象，儲存穩定性極差；而高溫裂化后的B型改性劑可以顯著改善其改性瀝青儲存穩定性。

3.2 離析8h試驗測試結果

對A型、B型廢舊塑料改性瀝青試樣在烘箱內靜置8h的條件下進行離析試驗測試，取試樣上層部位和下層部位分別進行測試，測試結果如表1、表2所示。

表1 A型廢舊塑料改性瀝青指標測試結果

表2 B型廢舊塑料改性瀝青指標測試結果

3.3 離析48h試驗測試結果

由觀察試樣測試結果及表1測試結果進一步表征A型廢舊塑料改性瀝青離析嚴重，儲存穩定性極差。在烘箱內靜置48h的條件下進行離析試驗測試，僅對B型廢舊塑料改性瀝青試樣進行離析試驗測試，取試樣上層部位和下層部位分別進行測試，測試結果如表3所示。

表3 B型廢舊塑料改性瀝青指標測試結果

3.4 離析試驗測試結果分析

根據表2、表3匯總B型廢舊塑料改性瀝青離析試驗測試結果，如圖3所示。

圖3 B型廢舊塑料改性瀝青離析試驗

分析B型廢舊塑料改性瀝青離析試驗測試結果表明，改性后瀝青的軟化點提高10～17℃，針入度降低23～31（0.1mm），層軟化點最大差值為1.1℃，最小差值為0.1℃，都滿足SBS改性瀝青離析試驗中軟化點差值小于2.5℃的要求。

4 結論

通過觀察試樣并分析離析試驗測試結果發現，A型廢舊塑料改性瀝青離析嚴重，儲存穩定性極差，B型廢舊塑料改性瀝青儲存穩定性良好，同時改性后瀝青的抗高溫軟化及防低溫開裂的性能得到很大程度的提高，為其改性瀝青路用性能研究奠定了良好的基礎，為廢舊塑料的回收利用提供了研究方向，具有一定的社會效益。