《石油沥青的改性及乳化研究(图文)_2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油沥青的改性及乳化研究(图文)_2.docx（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、石油沥青的改性及乳化研究(图文)论文导读：改性乳化沥青是继乳化沥青之后的一种新型沥青路面结合料,既可以用于新建公路的铺筑，如透层、封层和粘层等，也可以用于路面的养护维修，具有施工速度快、路面质量好、省燃料、沥青用量少、工程造价低、减少环境污染、降低劳动强度、延长施工季节等特点。改性剂是指在沥青或者沥青混合料中加入天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能的材料。按离子的类型分类，分为离子型乳化剂和非离子型乳化剂。关键词：改性乳化沥青，改性剂，乳化剂，综述前言：随着我国经济发展，交通量迅速增加，公路使用条件日益苛刻，沥青混凝土路面面临严峻的考验。对已铺路面的养护维
2、修，使路面长期保持良好的路用性能和运输状况；在筑路与养路工程中，如何改善沥青路面的施工条件，节省能源和资源，降低工程造价，减少环境污染等问题，愈来愈引起人们的重视。改性乳化沥青是继乳化沥青之后的一种新型沥青路面结合料,既可以用于新建公路的铺筑，如透层、封层和粘层等，也可以用于路面的养护维修，具有施工速度快、路面质量好、省燃料、沥青用量少、工程造价低、减少环境污染、降低劳动强度、延长施工季节等特点。改性乳化沥青是指以沥青为基料，以沥青改性材料为外加改性材料，在一定的设备和工艺条件下，通过乳化剂及助剂的作用，使沥青、改性剂与水混溶而成的乳液。改性乳化沥青具有两个鲜明的特点：一是保留着乳化沥青的特性
3、，二是具有改性材料的优点。1 改性剂改性剂是指在沥青或者沥青混合料中加入天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能的材料。沥青改性剂种类很多，就目前而言，国内外使用取得成效并形成规模的主要是各种聚合物，改性聚合物一般分为三类。1.1 橡胶类应用于沥青改性的，主要有丁苯橡胶（SBR）、氯丁橡胶（CR）、聚苯乙烯-异戊二烯（SIR）、乙丙橡胶（EPOM）、丙烯酸丁二烯共聚物（ABR）等。现在用得最多的是SBR胶乳，它具有良好的耐老化性、耐热性和耐腐蚀性以及较高的稀释稳定性，品种多，价格便宜，在沥青乳化改性中得到广泛应用。1.2 树脂类树脂类可分为热塑性树脂和热固性树
4、脂。论文格式。热塑性树脂主要有聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚苯乙烯等。热固性树脂应用不普遍。1.3 热塑性橡胶类热塑性橡胶类称为热塑性弹性体，主要有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）等。在实际应用中，以SBS为多见。SBS既具有橡胶的弹性性质，又有树脂的热塑性质，因而具有弹性好、抗拉强度高、低温变形性能好等优点。近年来，我国开发研制了一种NA-I型SBS胶乳改性剂，利用它进行稀浆封层，能够显著提高沥青路面的防水、抗滑、耐磨性能，并能在1小时内开放交通。2 乳化剂按离子的类型分类，分为离子型乳化剂和非离子型乳化剂。其中，离
5、子型乳化剂按生成的离子电荷种类又有阳离子型、阴离子形、两性离子型之分。我国研制的SXK-1型阳离子乳化剂，生产改性乳化沥青酸耗小或无酸耗，对设备腐蚀性小，封层达到慢裂快凝的效果。乳化剂的使用效果，要以使用该乳化剂生产的乳化沥青的性能来评价。乳化剂有多种形式复配，应根据具体需要设定主乳化剂和辅助乳化剂的品种和比例。由实验得到：以0.3%的Gemini季铵盐阳离子乳化剂为基础乳化剂和0.2 %的壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）为辅助乳化剂复配，制得的改性乳化沥青稳定性很好。3 改性乳化沥青的制备4.1 沥青的选择一般情况下，通过乳化，沥青的蒸发残留物的针入度和软化点变化不大，但延度有所下降，通常认为
6、延度损失量在20%以内属于正常范畴。论文格式。另外，高标号比低标号沥青容易乳化，同标号沥青，沥青质含量低，腊含量低的容易乳化。4.2 改性剂添加量目前通常用的沥青改性剂是SBR，掺量一般在2.5%6%之间（干胶量）。如果具备生产条件，采用SBS改性剂，据产品指标掺量可在3.5%6%之间。4.3 乳化剂添加量乳化剂用量直接关系到乳化效果和产品的贮存稳定性。添加量偏少，筛上剩余量增加，沥青微粒容易凝聚而分层；偏多增加了生产成本，同时增加了原沥青的性能损失。4.4 稳定剂的种类选择和添加量取定无机稳定剂和有机稳定剂均能提高沥青乳液的稳定性。适量地添加无机稳定剂，可以减少乳化剂用量20%40%，但是无
7、机稳定剂对沥青乳液蒸发残留物的延度影响较明显。阳离子乳化剂与水中呈中性的有机稳定剂复配较为合适，如聚乙烯醇、甲基纤维素；而阴性乳化剂可与多种有机稳定剂复配，但效果各异。为了求得乳液的稳定，有时往往需要既加无机稳定剂又加有机稳定剂。4.5改性乳化沥青的工艺流程（1） 对乳化沥青进行改性对乳化沥青进行改性是以乳化沥青为基料，以乳状液的高分子聚合物作为改性剂，同时加入适当的分散稳定剂及其他的微量配合剂制备而成。制备方法有三种：第一种是二次热混合法，改性剂胶乳与热乳化剂水溶液(6070)混合，再把该混合液与热熔沥青(120130)送入乳化机进行乳化；第二种是一次热混合法，又称为外掺法，将改性剂胶乳与沥
8、青乳液经过一次热混合分散过程，热乳化剂水溶液(6070)与热熔沥青(120130)经乳化得到乳化沥青(90100)，把所得乳化沥青立即与改性剂胶乳(常温)送入乳化剂就进行混合；第三种是一次冷混合法，即改性剂胶乳与沥青乳液经过一次冷混合分散过程。（2） 对改性沥青进行乳化该方法是先用改性材料将沥青改性，再将改性沥青乳化，工艺流程如图1：图1：改性沥青乳化示意图用此法生产改性乳化沥青需用两个以上工序，制备过程需要较多的设备、时间、人力。高分子聚合物在沥青中形成网状结构，必须采用剪切力很强的胶体磨进行乳化才行。当剪切力足够大时，剪切作用会使网状结构破坏，改性效果下降，同时经过改性后的沥青要求性能极优
9、的乳化剂才能乳化。4.2.3改性乳化同时进行将改性材料掺入乳化剂水溶液中，加入添加剂，然后与热沥青同时进入胶体磨进行乳化，如图2：用此法制备时一定要注意，胶乳和乳化剂应同为阳离子型或同为阴离子型。若用阴离子胶乳制造阳离子改性乳化沥青或用阳离子胶乳制造阴离子改性乳化沥青，改性材料容易离析，失去改性作用，甚至可能导致乳化失败。此过程只需一步工序即可完成，具有生产效率图2 ：改性乳化沥青生产示意图高、生产易控制、操作方便、价格低廉的优点，而且还具有粘度大、固含量高、储存稳定性好的优点。5 展望我国改性乳化沥青技术研究，几乎涉及国外改性乳化沥青的所有课题，但大都处于实验阶段。已取得的改性乳化沥青成果大多数未进入实体工程推广应用阶段，还没有形成工业规模化生产。目前广泛应用的是SBR，而性能最为完善的是SBS，限于生产难度大，SBS的应用还是刚刚起步，不过，也最具发展前景。论文格式。由于国内SBR资源丰富，全国年产量30104万t以上，且价格相对SBS较便宜，在工艺条件允许的情况下，若能通过某种途径使SBR改性乳化沥青达到或接近SBS改性乳化沥青的性能，在一定程度上代替SBS，将是一项十分有意义的研究。因此，近年来，SBR改性乳化沥青的研究与应用日益受到人们的重视。