乳化过程对改性沥青性能及微观形态的影响

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1、乳化过程对改性沥青性能及微观形态的影响青岛经济技术开发区长江西路66号全国“乳化沥青创新技术与沥青路面预防性养护”技术交流研讨会范维玉2021/7/232问题的提出●乳化过程是一种分散过程●乳化和破乳过程会引起相态和聚集态的变化●聚集态的变化会影响到沥青尤其是改性沥青微观形态和宏观性质的变化2021/7/233主要内容●SBS改性沥青与SBS改性乳化沥青的制备●化学改性乳化沥青的性能及微观形态●物理改性乳化沥青的性能及微观形态●结语SBS及稳定剂热沥青改性沥青乳化皂液SBS改性乳化沥青剪切图1改性沥青及改性乳化沥青制备流程乳胶SBS改性沥青与SBS改性乳化沥青的制备改性沥青制备方法（化

2、学改性）热沥青中加入SBS和稳定剂，利用高速剪切机的剪切作用，使改性剂和稳定剂分散到基质沥青中，剪切后在烘箱中发育(和消泡)，之后测定其性质。（通过考察和优化确定工艺条件）改性沥青制备方法（物理改性）方法（1），以上方法不加稳定剂。方法（2），加胶乳法，乳化时同时加入或制备好乳化沥青后加入改性乳化沥青的制备乳化工艺条件为，改性沥青温度160～170℃（化学改性）、皂液温度55℃、乳化剂用量(占乳液总量)为2.0%，皂液pH=2.0，油水比为60:40。（通过考察和优化确定工艺条件）实验用沥青4种AH-70中海36-1、辽河、齐鲁、加德士表1四种AH-70沥青的四组分分析(方法：SH/T0

3、905)组分中海油SZ36-1中石化齐鲁中石油辽河加德士饱和分(S)/%23.315.217.114.4芳香分(A)/%35.047.041.445.0胶质(R)/%35.428.229.630.1沥青质(At)/%6.39.611.910.5中海油AH-70：S、R含量max；A和AT含量min；另三种沥青各组分含量较为接近，特别是齐鲁和加德士沥青的组分含量。改性剂、稳定剂、乳化剂：改性剂①线型SBS，S/B=32/68②SBS胶乳，固含量40%稳定剂黄色颗粒状固体稳定剂乳化剂多胺基酰胺类慢裂快凝型阳离子乳化剂表2SBS改性沥青的主要技术要求指标单位SBS类(I类)实验方法I-AI-B

4、I-CI-D针入度(25℃，100g，5s)0.1mm﹥10080-10060-8030-60T06045℃延度，不小于cm50403020T0605软化点，不小于℃45505560T0606弹性恢复(25℃)，不小于%55606575T0662贮存稳定性(48h软化点差)，不大于℃2.5T0661试验项目单位BCR试验方法破乳速度--慢裂T0658粒子电荷--阳离子(＋)T0653筛上剩余量(1.18mm)，不大于%0.1T0652恩格拉粘度E25--3～30T0622蒸发残留物含量，不小于%60T0651针入度(100g，25℃，5s)0.1mm40～100T0604软化点，不小于℃

5、53T0606延度(5℃)，不小于cm20T0605贮存稳定性1天，不大于%1T06555天，不大于%5T0655JTGF40-2004JTJ052-2000此外，还测定了乳化沥青的粒度。对改性沥青和改性乳液残留物进行了红外、核磁共振氢谱、差示扫描量热和微观形态等测定分析。性能及微观形态分析表3改性乳化沥青技术要求2021/7/2310目录●SBS改性沥青与SBS改性乳化沥青的制备●化学改性乳化沥青的性能及微观形态●物理改性乳化沥青的性能及微观形态●结语表4SBS改性乳化沥青的基本性能改性沥青编号ZH3%LH2%LH3%QL3%JDS3%JDS3%WL沥青种类中海油SZ36-1中石油辽河

6、中石油辽河中石化齐鲁日本加德士日本加德士改性沥青组成SBS含量/%323333相容剂含量/%200022稳定剂MDA含量/%0.2650.2650.2650.2650.2650破乳速度慢裂慢裂慢裂慢裂慢裂慢裂粒子电荷++++++筛上剩余物含量/%0.1000.20.20.1恩格拉粘度E25657454蒸发残留物含量/%646265636562针入度/0.1mm486461546356软化点/℃59.553.964.979.779.949.05℃延度/cm201823213222贮存稳定性1天/%1.04.01.06.33.35.05天/%2.914.44.419.97.019.9对比技术

7、规范JTGF40-2004BCR要求合格不合格合格不合格不合格不合格化学改性乳化沥青的性能及微观形态改性乳化沥青及性能分析图3含SBS聚合物乳化沥青显微镜照片(放大400倍)乳化沥青微粒分散较为均匀，乳化ZH3%、LH3%和JDS3%所得乳液中微粒更加细小均匀。物理改性发生了明显颗粒聚集。化学改性乳化沥青及性能分析改性乳化沥青性能分析图4辽河聚合物改性乳化沥青粒度分布曲线表5辽河SBS改性乳化沥青粒径分析项目S.S.A/m2∙gD[