对聚合物改性路用材料的浅显认识.doc

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1、`对聚合物改性路用材料的浅显认识摘要：本文简述了聚合物材料在公路工程中的应用，主要介绍了聚合物改性沥青及沥青混合料，介绍了其中几种典型的聚合物改性沥青，如SBS，SBR，EVA等改性沥青，并对其性能进行了简单介绍；还对聚合物改性水泥混凝土的分类和应用做了简要介绍。关键词：聚合物改性水泥混凝土，聚合物改性沥青，聚合物随着国家经济发展，国家综合实力增加，对于公路的服务能力的要求有所提高。我国的公路里程增加较快，路用材料也呈现多样式发展，在这之中聚合物改性材料以其优越的性能在路用材料中所占的比重越来越大，聚合物材料的研究开展的也越来越多

2、。公路路面主要分为沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，所以聚合物改性材料也主要是提高沥青混凝土和水您混凝土的路用性能。下面分别介绍用于两类路面的聚合改性材料。1.沥青混凝土路面沥青混凝土性能的改善主要可分为对沥青的改善和对沥青混凝土的改善两种，对沥青的改性是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或其他材料等外掺剂（改性剂），使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。对沥青的改性方法可以分为参加改性剂，物理改性，调和沥青和沥青工艺的改性等。1.1用于改性的聚合物种类较多,一般可将其分为以下3类：(1)橡胶类:如

3、天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、乙丙橡胶(EPDM)等。已有实用效果的有SBR、CR、EPDM等。这类改性剂具有优良的抗低温开裂性能和增大沥青与石料的粘附力。(2)橡胶塑料类:即热塑性弹性体。如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、聚脂弹性体等。已有实用效果的有SBS。这类改性剂具有增加柔性、抗永久变形能力及好的耐久性。(3)树脂类:热塑性树脂,如聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)Word文档

4、`，无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺等；热固性树脂，如环氧树脂(EP)、酚醛树脂、聚氨脂树脂等。已有实用效果的有EVA、PE、EP等。这类改性剂对高温稳定性提高明显，使粘结力、抗冲击、震动能力提高。1.2几种常见的改性沥青：(1)SBS改性沥青SBS(Styrene-Butadiene-Styrene)是苯乙烯和丁二稀的嵌段聚合物，为网状结构，其中丁二烯为软段即弹性段，苯乙烯段为硬段。软段作为连续相，使SBS呈高弹状态，硬段分布于丁二烯之间作为分散相起固定和补强作用。温度升高到超过苯乙烯玻璃化温度(+80℃)时，网

5、状结构消失，冷却后又重新形成。由于SBS具有二相结构,因此具有两个玻璃化温度(-80℃相当于丁二烯的玻璃化温度)。在-80~80℃围,SBS具有良好的粘弹性,是理想的沥青改性剂。SBS聚合物在一定温度下(180℃左右)和沥青共混，经高速搅拌剪切一段时间后沥青与聚合物形成微观混合相容状态。聚合物链因吸收沥青中烃类组分发生溶胀，此间将发生两种过程：首先是SBS被破碎成微粒，并与沥青混合，这些微粒的形状是不规则的，微粒的尺寸随搅拌过程进行而连续的减小，同时两种物质间的扩散将通过微粒边界进行，边界处的组成先发生变化，逐渐扩展至微粒部，最终

6、达到稳定混合。普遍认为，星型SBS的改性效果要优于线形，但是与沥青的相容性要看SBS的含量的多少。经SBS改性后的基质沥青,其软化点升高，针入度下降，粘度升高，针入度指数变大，低温延度增大，弹性恢复增大。水平等人对SBS改性沥青的微观形态结构及性能进行了研究，他先从改性沥青的制备、低温柔性的测试、储存性能评价等方面进行了简单的阐述，并对SBS的含量对改性沥青的性能进行了分析：随着SBS的含量增加，改性沥青的热储存稳定性变好，随着SBS含量的增加，改性沥青的软化点升高，低温柔性的温度降低，这说明随着SBS含量的增加有利于改性沥青软化

7、点和低温柔性的改善。并且随着SBS含量的增加由均匀分散的SBS相形成SBS网络，由于SBS改性沥青高温、低温性能都较好，感温性得到很大改善，且有良好的弹性恢复性能，目前应用较为广泛。(2)SBR改性沥青SBR改性沥青属橡胶类改性沥青，交通部公路科学研究所自1980Word文档`年进行了利用了苯橡胶(SBR)改善国产沥青的研究，1985年通过交通部鉴定。丁苯橡胶(SBR)是由苯乙烯丁二烯共聚而成，溶度参数为8.l~8.7(卡/厘米3)1/2，分子结构中具有柔性链段，拉伸强度小伸长率大在很宽的温度围均能维持性质稳定，且有蠕变特点，柔软

8、性非常好。SBR改性沥青的特点是加工比较方便，但其抗高温能力较差，因为在较高的温度下SBR容易变形，结构难以反抗外力的作用而有效的约束阻碍沥青相的变形，对沥青的分子的流动束缚力较弱，在较小外力下容易变形。其强度不能满足要求，但是有人认为SBR改性沥