聚合物改性剂种类很多,目前,国内外使用的改性剂主要有三种:热塑性弹性体类、橡胶类和热塑性树脂类,改性剂不同,对基质沥青性能的改善效果不同,丁苯橡胶(SBR)是一种主要的橡胶类改性剂,能够改善沥青低温性能,增强沥青的粘韧性能。SBR改性沥青具有优异的低温延度和低温抗开裂性,按照气候分区,特别适用于年极端气温低于-37℃冬严寒区和气温在-21.5~-37℃冬寒区的道路铺筑,是目前高寒地区主要使用的一种改性沥青。微表处乳化沥青一般采用阳离子SBR乳液改性。山东阳离子丁苯胶乳
由于影响破乳速度的因素很多,除了乳化剂之外,工程用石料的多样性对破乳速度的影响较大,而各地的石料差异又很大,很难评估石料对乳化沥青破乳速度的影响,因此各国规范中均对破乳速度没有提出明确要求。美国ASTM标准中乳化沥青的标号是由破乳速度确定的,但破乳速度试验用的石料规定为产自美国Ottawa硅砂公司生产的F-95型标准砂。法国破乳数值试验也是采用特定的标准砂。统一了试验用料后,虽然能测出乳化沥青的破乳速度,但是对实际的工程施工并没有很大的指导意义。四川丁苯胶乳SBR改性乳化沥青可通过先乳化后改性的方法制备,即向普通乳化沥青加入SBR胶乳,通过机械搅拌的作用制得。
作为一种橡胶类改性剂,SBR可制备成胶乳状,且制备工艺简单,将其应用于乳化沥青时便于乳化操作,也是目前乳化沥青常用的改性材料。SBR胶乳改性乳化沥青的各项指标均好于普通乳化沥青,其中低温性能的提升比较明显。并且SBR在改性过程中主要为物理改性,与其他改性剂配合使用时具有较佳的相容性,比如纳米高分子材料、各类树脂类材料、非高分子类材料等,经试验证明具有良好的复合改性效果。在选择改性剂时需要充分考虑到该类型改性剂是否便于乳化操作、在较低温度下能否分散并稳定存在于沥青乳液体系中。综合各类改性剂的特点,以便获得性能更加良好的改性乳化沥青。
丁苯胶乳可采用间歇聚合,也可采用半连续方式或连续方式聚合。间歇方式操作简便,工艺简单,但生产能力较低。而连续聚合对设备要求更高,生产能力也更强,产品性能均匀。一次投料法在反应中期会因自动加速现象产生大量反应热,若这种热量不能及时从体系中排除,将会导致反应速率瞬间加快,产生更多热量,发生爆聚,消耗大量引发剂,产生凝胶效应,使聚合体系不稳定。分批加料法是先让一部分单体在釜中反应,在一段时间后,再向反应釜中补加部分单体、乳化剂、引发剂等继续反应。通过改变二次单体加入量和时间和调控不同性能的胶乳,改变胶乳的结构及单体转化率。SBR胶乳改性剂SL-168L可明显提高沥青与集料的粘附性,抗开裂性,抗水性,抗磨性等微表处的路用性能。
在行车荷载的作用下,受到碾压频繁的路面区域会产生沿行车方向的长条状凹陷,并且会不断累积加重难以复原,该损害即为车辙。在修复车辙的技术中,采用热拌沥青混合料必须进行预先封路施工与路面铣刨流程,此方法不仅增加了施工复杂度,而且浪费路面材料。采用乳化沥青稀浆封层修复车辙时,稀浆混合料外层的薄层可在破乳后使表面具备一定强度,但是其内部与底部的胶结料很难破乳,导致稀浆整体难以成型且强度较低。而微表处工艺采用慢裂快凝型沥青乳化剂,使微表处沥青混合料较快完成凝结并具备足够的强度,并且该技术采用改性乳化沥青作为原材料,一般选用丁苯胶乳即SBR胶乳,可提高微表处的抗车辙能力。SBR的低温改性效果明显,因此规定微表处乳化沥青的蒸发残留物的5℃延度大于20cm。天津微表处丁苯胶乳作用
使用SBR胶乳的微表处混合料,黏聚力指标和轮辙变形指标明显好于普通不改性乳化沥青。山东阳离子丁苯胶乳
在选择SBR 胶乳作为沥青改性剂时,处于胶乳状态的改性剂与乳化剂应当具有一致的离子类型,否则会发生化学反应导致乳化失败。SBR胶乳一般呈现为液态,其中的有效成分为胶乳中的固态胶,如果胶乳的固含量过低,在使用胶乳时需要更多的掺加量,体系中的水分将会增加,导致沥青与集料的裹附与破乳成型过程受到影响,进而影响路用性能,而且用于微表处的乳化沥青,对乳化沥青的残留物含量要求也高,要求不小于62%,所以要求SBR胶乳的固含量应足够高且满足规范要求,一般微表处使用的SBR胶乳固含量在60%以上。山东阳离子丁苯胶乳