废橡胶粉/SBR复合改性沥青性能研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇废橡胶粉/SBR复合改性沥青性能研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】通过将废胶粉与SBR同时掺入沥青中进行沥青改性试验，改变废胶粉与SBR的掺加量，采用常规试验方法，研究了复掺废胶粉与SBR对沥青软化点、针入度及延度的影响规律，推荐适宜的掺量范围，为废橡胶粉/sbr复合改性沥青的制备提供试验参考依据，以便更好地推广胶粉改性沥青的应用。

【关键词】废胶粉；SBR；复合改性沥青；性能

沥青经过改性其性能会大大提高，常用的改性剂有SBS、SBR、APP等。但由于有些原料国内还不能完全自给，并且产量低，价格昂贵，提高了工程成本。目前，国外改性沥青研究的新趋势是聚合物复合改性沥青。聚合物复合改性沥青主要是指应用两种或两种以上聚合物同时加入沥青中对沥青进行改性。一方面可以充分发挥聚合物之间的相互协同作用，达到改性沥青质量要求。另一方面，通过改进加工工艺和添加价格低廉的聚合物来降低成本[1]。

通过将废胶粉与SBR同时掺入沥青中进行沥青改性试验，改变废胶粉与SBR的添加量，采用常规试验方法，研究了复掺废胶粉与SBR对沥青软化点、针入度及延度的影响规律，推荐适宜的掺量范围，为废橡胶粉/SBR复合改性沥青的制备提供试验参考依据，以便更好地推广胶粉改性沥青的应用。

1、试验准备

1.1原材料选择

（1）橡胶粉

橡胶粉选用北京泛阳伟业科技公司生产的废旧轮胎橡胶粉，经严格筛分后，取60-80目粉料。

（2）SBR改性剂

SBR为齐鲁石化的SBR，牌号为SBR-1502。

（3）基质沥青

基质沥青选用盘锦北方沥青股份有限公司生产的重交通沥青AH-90。满足JTJ 052―2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的技术要求。

（4）助剂

芳烃油选用盘锦辽河油田石化总厂生产的160号芳烃油。橡胶粉/SBR共混物与沥青混合后，粘度增大，易发生离析现象，加入芳烃油是为了增加芳香分含量，起到稳定剂作用，有利于提高沥青与橡胶粉/SBR共混物的相容性。经查阅相关文献，本文选择加入8%芳烃油进行试验。

稳定剂采用浙江绍兴永泰化学有限公司生产的SDJ-C1型相容稳定剂，粒度0.1～0.5mm，有效含量大于98%，外观为浅黄色粉末[2]。

增溶剂采用马来酸酐。

采用外掺法计量，橡胶粉与SBR按沥青和芳烃油总重量百分比加入，掺量见表1。

表1 废旧轮胎橡胶粉+SBR复合改性沥青配方

改性剂 掺量（%）

废旧轮胎橡胶粉 15 20 25

SBR 2 4 6

1.2复合改性沥青试样制备

本试验中采用盘锦AH一90重交沥青作为基质沥青进行橡胶微粉改性沥青的制备，橡胶微粉改性沥青采用机械搅拌混合的方式，按照改性沥青的制作工艺，采用高剪切乳化机加速橡胶微粉在沥青中的溶胀速度。先把基质沥青与芳烃油混合，缓慢加热至180℃，低速剪切10 min，加入改性剂SBR、废胶粉、稳定剂、增溶剂，继续搅拌30-50min后，在160-180℃、4500转/min条件下混合分散60min，将剪切得到的改性沥青密封静置24h，使SBR、废胶粉在稳定剂的作用下与沥青充分反应，得到改性沥青样品。

1.3测试仪器与测试方法

主要测试仪器：电脑双速低温延伸度仪LYS-ZA，软化点测定仪LRH-2，针入度测定仪LZR-2。

测试方法依据：T 0604―2000《沥青针入度试验》，T 0606―2000《沥青软化点试验（环球法）》，T 0605―1993《沥青延度试验》，JTGF 40―2004《公路沥青路面施工技术规范》。

2、结果与讨论

对于改性沥青来说，表征沥青对温度的敏感性指标主要有针入度、延度和软化点这三个方面。

2.1废橡胶粉/SBR的掺量对改性沥青高温性能的影响

不同配比的复合改性沥青的软化点见图1。

由图1可见，当废橡胶粉在基质沥青中的总含量不变时，随着改性剂中SBR掺量的增大，软化点呈现降低的趋势，但降低幅度不大。当SBR掺量不变时，随着改性剂中废橡胶粉含量的增大，复合改性沥青的软化点升高。当SBR掺量为2～4wt%，废橡胶粉含量为20～25wt%时，复合改性沥青的软化点较高。当对高温性能要求较高时，可以降低SBR掺量，提高废胶粉掺量，即满足要求，又可以降低成本。

2.2废橡胶粉/SBR的掺量比对改性沥青低温性能的影响

图2为废橡胶粉/SBR复合改性沥青组成对5℃延度的影响。

由图2可以看出，随着废橡胶粉及SBR在改性沥青中掺量的增加，改性沥青的低温延度均表现为增加的趋势。由图4可见，复合改性沥青的当量脆点随着废橡胶粉及SBR掺量的增加而降低，废橡胶粉掺量为20wt%，SBR掺量为4wt%时，当量脆点的最低值约为-40℃。SBR与废胶粉对改性沥青的5℃延度均有显著的改善作用，胶粉的掺入，可以在一定程度上减少SBR的掺量，从而降低沥青改性的成本。

2.3废橡胶粉/SBR的掺量比对改性沥青感温性能的影响

改性剂组成与沥青针入度的变化情况如图3所示。

从图3中可以看出，沥青中掺入废胶粉和SBR后，沥青的针入度存在不同程度的变化，与基质沥青相比明显变硬。随着SBR与废胶粉掺量增加，改性沥青的针入度明显降低。SBR掺量为2wt.%，废胶粉掺量为20wt.%时的针入度接近70，而当SBR掺量为4wt.%，废胶粉掺量为25wt.%时，改性沥青的针入度下降到了40左右。

3、结论

（1）废橡胶粉对改性沥青高温性能的改善优于SBR，当对高温性能要求较高时，可以降低SBR掺量，提高废胶粉掺量，即满足性能要求，又可以降低成本。

（2）废橡胶粉及SBR对改性沥青的低温性能有显著的改善作用，废橡胶粉的掺入，可以在一定程度上减少SBR的掺量，从而降低沥青改性的成本。

（3）沥青中掺入废胶粉和SBR后，沥青的针入度存在不同程度的变化，与基质沥青相比明显变硬。随着SBR与废胶粉掺量增加，改性沥青的针入度明显降低。加入废橡胶粉和SBR共混物后，PI值慢慢增大。说明废胶粉和SBR对改善沥青感温性起重要作用。