SBS改性沥青的相容性和稳定性机理探究

马洪波 (中海沥青（营口）有限责任公司,辽宁 营口 115200)

石油沥青的粘结性以及可塑性均较好，被用来道路铺设有较长的历史。而我国交通运输行业的稳步发展，使得交通运输量在逐渐增大，载重量同时也在提高，而原有的沥青路面因为自身载荷能力而容易受到破坏。所以研究显示，聚合物改性沥青较大程度地提升沥青路面的实际使用性能。和普通沥青相比较而言，聚合物改性沥青能够抵抗高温或低温，抗裂性能良好，耐候性强，耐老化，与石料的实际粘附能力强，弹性好。因此研究SBS改性沥青的实际相容性和稳定性机理极为重要。

1 SBS改性沥青的相容性与稳定性机理

沥青与SBS这两者的相容是因为这两者的物理性能以及化学结构直接决定的。因为SBS以及沥青在分子量、物理密度以及化学界结构等多方面存在着差异，而SBS能够自动降低表层性能，导致这两者间的实际相容性逐渐变差。在沥青中均匀分散SBS，因为产生稳定的热力学体系，SBS将会从沥青中逐渐离析出来，假设停止搅拌，在使用这种改性沥青的过程中，将会发生分层情况。沥青和普通的聚合物之间的相容性可以分成以下三种情况。其一，混合物拥有完全型非均相体系，在这种情况下，聚合物与沥青无法相容，相互分离，且稳定性较差，这种体系难以发挥改性沥青的具体作用。其二，混合物拥有分子水准的均相体系，在这种情况下，沥青和聚合物完全相容，沥青内的所有油分均能够溶解掉聚合物，并破坏聚合物的分子和分子之间的相互作用，稳定性强，在增强粘结性能的同时，无法改善其他的性能，并不具备改性沥青的良好性能。其三，混合物拥有微观型非均相体系，在这种情况下，聚合物或沥青分别产生连续相，聚合物将沥青内的油分被聚合物吸附，且溶胀后产生聚合物连续相，这种连续相和沥青完全相反，沥青中的残余油分将会分散在该聚合物连续相内，最大程度地提高了沥青性能[1]。

SBS改性沥青自身具备较好的高温耐热性能、弹性以及低温抗裂性能，在建设道路以及防水材料的生产领域中得到较为充分的运用。但是在实际的应用中，SBS改性沥青依旧存在以下问题：SBS和部分沥青之间的相容性偏差，这个问题并没有得到解决。在储存以及使用SBS改性沥青的过程中，稳定性较差，沥青与SBS之间容易产生相互分离的问题，使得改性沥青成为了非均质体，对其使用性能造成严重影响。所以，SBS改性沥青的稳定性、相容性研究成为了热点问题。

2 SBS改性沥青的性能测试

首先将沥青加热到185℃左右，再添加定量SBS，利用高速剪切分散机，进行120分钟的混合分散处理，然后将稳定剂加入其中，接着进行半小时的混合分散处理，最终制成SBS改性沥青。利用相关技术按检测标准对改性沥青的延度、针入度以及软化点等指标进行测试。通过离析实验发现，SBS的用量以及结构会对改性沥青的稳定性以及相容性产生影响；沥青类型会对改性沥青的稳定性以及相容性产生影响；化学稳定剂对于改性沥青的稳定性与相容性产生改性影响[2]。

3 来自SBS渗入量方面的影响

当聚合物的渗入量在5%以下时，沥青是连续相，因为聚合物能够吸收沥青内的油分，沥青连续相内的沥青质含量增加，沥青弹性以及粘度也在增加。而在高温情况下，聚合物连续相的劲度模量偏大，提高了沥青的实际力学性能。当处于低温情况下，分散相的实际劲模量在偏低，使得沥青脆性也在降低。所以分散型聚合物的连续相能够改善沥青的低温性能以及高温性能。

当聚合物的渗入量在5%至10%之间时，将会产生聚合物与沥青两相相互交叉的连续相。通常情况下，难以控制好这种状态，温度不同所形成的连续相也会不同，沥青性能也会随着温度发生改变。

当聚合物的渗入量为10%时，可能会形成聚合物连续相，且在这种情况下，并不属于聚合物改性沥青，沥青内的油分对于聚合物会产生塑性，其所表现出的性能在具有沥青性能的同时，还具有聚合物的相关性能[3]。

4 结语

SBS改性沥青的稳定性与相容性，和SBS以及沥青结构和类型等存在着一定的联系；线型SBS改性沥青与星型SBS改性沥青相比较而言，其相容性更好。此外，稳定剂造成SBS发生交联反应，促进分散型SBS建立稳定、完整的的空间网络结构，然后把沥青包裹于该网络结构中，避免沥青与SBS这两者的相互分离；添加稳定剂，还能够引发接枝反应，产生接枝物，并实现SBS和沥青表层张力的降低，提高改性沥青的储存稳定性。

[1]吉永海,郭淑华,李锐.SBS改性沥青的相容性和稳定性机理[J].石油学报(石油加工),2010，02(03):201-203.

[2]张洪亮.纳米CaCO_3/SBS复合改性沥青性能与机理的研究常海洲[J].公路交通科技(应用技术版),2013,11(09):772-773.

[3]黄锦华.陈守明.陈伟三.马来酸酐对SBS改性沥青的性能影响[J].合成材料老化与应用,2013,14(04)：444-445.