抽出油对SBS改性沥青技术指标影响研究

2013-02-01马建兵

中国建材科技 2013年4期

王强曹贵马建兵张平

（1兰州交通大学土木工学院，甘肃兰州730070；2甘肃路桥建设集团有限公司，甘肃兰州730030）

丁苯热塑性橡胶SBS是一种常用的沥青改性剂，它能显著改善沥青的高温性能，但是它与基质沥青混溶的过程仅仅是物理的混合过程，没有发生明显的化学反应，其改性出来的沥青没有良好的储存稳定性，因此在提高SBS改性剂在沥青中的分散性更为重要。在改性沥青生产过程中，为了促使SBS与沥青的更好相容，通过加入增溶剂来使SBS更好的溶胀[1]，增强其在沥青中的分散能力，根据相似相容理论，改性沥青相容剂一般选择富含芳香分的石油馏分，糠醛抽出油就是这样一种石油馏分[2]。糠醛抽出油因为芳香分含量高[3]，本文选取两种减四线糠醛抽出油，对其性能测试，提出了现场时用糠醛抽出油的技术指标要求。

1 原材料

基质沥青选择韩国SK90#A级沥青，其技术指标见表1，SBS选用YH-791，稳定剂选用甘肃路桥建设集团养护科技公司自主生产的“兆力”牌。

糠醛抽出油是润滑油生产过程中的副产品，从基础油加工成润滑油的过程中，要经过糠醛催化反应塔，一般是四个反应层，每一线都抽出对润滑油有害的成分，所以叫抽出油，用于改性沥青生产的主要是三线和四线产品，本研究选用A和B两种减四线糠醛抽出油，其技术检测指标见表2。

表1 SK-90#基质沥青主要技术指标

2 实验方案

选用韩国SK为基质沥青，以岳阳石化生产的线性SBS为改性剂，增溶剂为减四线糠醛抽出油A和B，其配方如表2所示（糠醛抽出油为基质沥青总量计)。生产工艺：SBS在沥青+抽出油中溶胀10min，加以搅拌，再在180℃的温度下让高速剪切机以5000r/min的速度剪切，加入稳定剂，然后放入175℃的烘箱中静置发育2.5h，通过溶胀-剪切-发育等步骤制得改性沥青试样。

表2 糠醛抽出油(减四线)性能检测指标

表3 改性沥青制备配方

3 结果分析与讨论

图1 糠醛抽出油对改性沥青离析的影响

不同含量糠醛抽出油对改性沥青24h软化点差的影响见图1。从图中可以看出没有添加抽出油时，改性沥青24h软化点差接近12℃，说明改性剂SBS在沥青中还没有很好相容。这是因为当改性沥青体系中轻组分较少时，SBS不能充分溶胀以至于不能分散均匀，随着时间的推移SBS因重力作用结团，漂浮。当抽出油加到1%时，24h软化点差降到2.5℃以下，表明随着糠醛抽出油掺入量的增加，颗粒间形成了相互贯通的空间网络结构[5]，稳定的网络结构阻碍了SBS颗粒和沥青分子的相对移动，提高了改性沥青的粘度，使得离析后的软化点差明显减少，逐步控制在2.5℃以内，表现出良好的储存稳定性。

3.2 改性沥青三大指标

通过加入两种不同的抽出油，观察其不同掺量对改性沥青性能的影响，其三项性能指标检测结果如图2与图3所示。

图2 抽出油A对三项指标的影响

图3 抽出油B对三项指标的影响

由图中可以看出，随着抽出油含量的增加，改性沥青的软化点下降。当加入抽出油后，改性沥青中芳香分等轻组分含量增加，而轻组分与软化点相关，当糠醛抽出油加到2%以上时，软化点明显下降，表明改性沥青粘稠度明显降低，说明加入少量抽出油时能提高SBS在沥青中的分散程度，但是加入较多时起稀释降粘作用。针入度随着抽出油含量的增加而增加，这也是与改性沥青中轻组分含量呈现正相关；延度主要受SBS分子在沥青中的分散影响，随糠醛抽出油的增加，体系中自由SBS分子链含量越高，延度越高。