废胎胶粉改性沥青改性机理研究

胶粉改性沥青改性机理及针对存储稳定性的改善方案本文针对橡胶粉改性沥青储存稳定性不足问题在基质沥青、橡胶粉特性、试验条件等方面提出了一系列改善离析现象的措施。

通过改善措施可以增进橡胶粉改性沥青的相容性，有效改善橡胶粉改性沥青的储存稳定性。

标签：橡胶粉改性沥青；改性机理；存储稳定性。

一、研究背景及意义众所周知，我国的道路沥青主要采用石蜡基原油炼制，沥青的温度敏感性较大，修成的路面往往夏天泛油发软，冬天发脆开裂，早期破坏现象较严重。

据统计，全球每年报废轮胎约20 亿条，所以无害化、资源化地利用这些废轮胎将对我国经济的可持续发展、缓解环境和橡胶资源匮乏带来的压力起到较好的作用。

而将废轮胎加工制成的橡胶粉作为改性剂添加至沥青中，制成分散均匀的改性沥青不但可以提高沥青的路用性能，还可以回收利用大量的废旧轮胎制品，为环保做出贡献，因此其前景被人看好。

二、胶粉改性沥青简介（一）橡胶粉改性沥青定义胶粉改性沥青，顾名思义就是将粉碎的橡胶粉加入到沥青中去，通过添加特定的添加剂，经过系列的工艺加工得到的改性沥青，属于聚合物改性沥青中的橡胶类改性沥青的范畴。

（二）胶粉改性沥青的优越性废胶粉改性沥青混凝土路面在降低路面噪音，延缓反射裂缝，承载重交通量和抵抗不良气候方面都有明显的优势。

（三）胶粉改性沥青现存问题橡胶源青的优越性非常突出，但也有局限性，如比常规改性历青造价高、生产及施工工艺要求严格、有气味、不能长期存放等。

过去的研究主要集中橡胶改性历青及其路用性能室内评价方面，在橡胶粉改性历青路面施工工艺技术及质量控制，以及相关检测和验收指标等方面涉及比较少。

三、胶粉改性沥青的改性机理由于废胎胶粉与沥青之间的相互作用十分复杂，目前废胎胶粉与沥青之间的相互作用机理尚未研究清楚。

公认的改性机理有：物理共混机理、网络填充以及化学共混机理。

（一）化学共混机理是指在沥青中不仅有烷属烃、烯属烃和芳香烃，还含有极性和非极性化合物，存在着羟基、脂基等有机官能团，可以和许多物质发生化学反应，产生化学交联或化学加成，生成新的化学键。

废轮胎胶粉改性沥青对路面抗滑性能的改善研究随着交通运输的快速发展，对道路安全和车辆行驶性能的要求也越来越高。

而路面的抗滑性能对于车辆的行车安全和稳定性起着重要的作用。

因此，寻找一种能够提高路面抗滑性能的方法对于道路工程的发展具有重要意义。

本文将探讨废轮胎胶粉改性沥青在提升路面抗滑性能方面的研究。

1. 引言废轮胎胶粉是由废弃轮胎经过一系列加工工艺获得的一种能够替代矿物粉料的材料。

沥青作为路面材料的重要组成部分，其抗滑性能对于提高路面的稳定性和安全性具有重要意义。

因此，探究如何利用废弃的轮胎胶粉改性沥青来改善路面的抗滑性能显得尤为重要。

2. 废轮胎胶粉改性沥青的制备方法废轮胎胶粉改性沥青的制备可以采用热力法、溶剂法、机械力法等多种方法。

其中，机械力法是一种利用高能机械设备将废轮胎加工成细小颗粒的方法，然后将其与石油沥青进行混合。

这种方法不仅可以高效地利用废弃资源，还可以将废轮胎的弹性等特性转移到沥青中，从而提高路面的抗滑性能。

3. 废轮胎胶粉改性沥青对路面抗滑性能的影响废轮胎胶粉改性沥青对路面的抗滑性能有着显著的改善作用。

首先，废轮胎胶粉中所含的橡胶颗粒可以增加沥青的粘结性和柔性，从而提高路面的抗滑性能。

其次，废轮胎胶粉中的纤维素和填充剂能够增加沥青的粘度和黏着力，使其更好地附着在路面上，提高路面的抗滑性能。

此外，废轮胎胶粉改性沥青还能够有效减少路面的噪音和振动，提升车辆行驶的舒适性和安全性。

4. 废轮胎胶粉改性沥青在路面工程中的应用废轮胎胶粉改性沥青在路面工程中具有广泛的应用前景。

一方面，利用废轮胎胶粉可以降低道路施工的成本，有效节约资源。

另一方面，废轮胎胶粉改性沥青在提高路面抗滑性能的同时，还能够减少路面的冰雪抗滑剂使用量，实现节能环保的目标。

因此，在今后的路面工程中，废轮胎胶粉改性沥青有望成为一种重要的路面材料。

5. 废轮胎胶粉改性沥青的挑战和未来展望废轮胎胶粉改性沥青虽然在提高路面抗滑性能方面具有诸多优势，但也面临一些挑战。

废轮胎胶粉改性沥青的尺寸效应研究背景介绍：近年来，废轮胎的处理一直是环保领域的重要研究课题之一。

废轮胎胶粉具有很高的弹性、韧性和耐磨性，因此被广泛应用于改性沥青材料中，以提高沥青路面的性能。

然而，废轮胎胶粉的颗粒尺寸对改性沥青性能的影响仍然存在很多争议。

因此，本文旨在研究废轮胎胶粉的尺寸效应对改性沥青的影响。

1. 废轮胎胶粉的尺寸效应对改性沥青性能的影响改性沥青是指通过添加废轮胎胶粉等添加剂，改善沥青的性能，提高路面抗裂、耐久性和抗老化能力。

废轮胎胶粉的尺寸对改性沥青的性能影响具有重要意义。

1.1 形貌与颗粒表面积废轮胎胶粉颗粒的形状和表面积会影响其与沥青胶结的程度。

通过研究发现，颗粒形状较规则、表面积较大的废轮胎胶粉对改性沥青的胶结性能更好。

颗粒形状越规则，表面积越大，与沥青的接触面积就越大，利于胶粉与沥青的相互作用，提高改性沥青的性能。

1.2 颗粒尺寸分布废轮胎胶粉的颗粒尺寸分布对改性沥青的黏度和力学性能有重要影响。

研究表明，当废轮胎胶粉的颗粒尺寸较为均匀时，改性沥青的黏度较低，且具有较好的弹性和韧性。

而颗粒尺寸波动较大的废轮胎胶粉则容易导致改性沥青的性能发生不均匀性。

1.3 加入量与尺寸效应废轮胎胶粉的加入量对改性沥青的性能也存在尺寸效应。

合适的加入量能够提高改性沥青的性能，但如果加入量过大，尤其是对较大颗粒的废轮胎胶粉，可能会导致改性沥青的黏度过高、易开裂等问题。

因此，在实际应用中，需要针对不同尺寸的废轮胎胶粉确定合适的加入量，以充分发挥其改性效果。

2. 废轮胎胶粉尺寸效应的研究方法2.1 颗粒分组方法研究废轮胎胶粉的尺寸效应通常需要将胶粉进行分组处理。

常用的方法包括筛分、显微镜观察、颗粒计数仪等。

通过将不同尺寸组的废轮胎胶粉与沥青进行混合，并进行性能测试，可以研究不同尺寸组的胶粉对改性沥青性能的影响。

2.2 性能测试方法研究废轮胎胶粉尺寸效应的性能测试方法包括黏度测试、弹性模量测试、拉伸测试、动态剪切测试等。

废轮胎胶粉改性沥青应用技术综述（现代路面材料课程论文）李正中200920166001土木工程学院道路与铁道工程专业2010年6月废轮胎胶粉改性沥青应用技术综述本报告关于轮胎胶粉改性沥青应用技术内容综述涉及改性机理定性分析、性能评价指标适应性分析、性能影响因素试验研究及室内制备工艺优化等方面，所述及内容来自天津市市政公路管理局2007年科研立项项目《废轮胎胶粉改性沥青及混合料成套技术研究》相关研究成果，该课题研究成果于2010年4月经天津市高新技术成果转化中心鉴定为国际先进水平。

1 胶粉沥青改性机理定性分析本部分主要通过对废轮胎胶粉和普通沥青两种材料的化学成分及组成结构进行分析，基于界面理论和溶解度理论，采用四组分分析试验、扫描电镜试验及红外光谱试验等先进测试手段，深入研究废轮胎胶粉和普通沥青的混溶体系，对其改性作用机理进行定性分析和总结。

废轮胎胶粉和沥青都属于惰性较强的高分子材料，自身有较好的粘结结构，一般条件下特别稳定。

从微观结构来讲，胶粉是由被破坏的空间网络而形成的网络端所组成，其表面呈不规则的毛刺状且布满微观裂纹；基质沥青是由饱和分、芳香分、胶质和沥青质组成的溶胶型胶体结构，沥青质由胶质包裹悬浮于饱和分和芳香分中，相对较为稳定。

因此，要想把胶粉与沥青拌和均匀并形成性质稳定的整体并不容易，胶粉在沥青中存在形式的均匀性和稳定性将直接决定混溶体系的性质。

基于室内试验结果，可以对胶粉沥青的混溶体系得出如下定性结论：①废轮胎胶粉颗粒掺入基质沥青后，使沥青组分发生迁移，主要体现为轻组分含量相对减少，从而导致使沥青胶体结构向溶凝胶型结构发育；②废轮胎胶粉颗粒掺入基质沥青后，吸收沥青轻质组分而发生明显的熔胀作用并相互粘聚，同时在胶粉颗粒表面形成沥青质含量很高的凝胶膜，而且随着反应时间的增加，胶粉颗粒熔胀程度越大，粘聚越明显，表面越光滑；③废轮胎胶粉颗粒对基质沥青的改性过程中既有物理作用，也会发生一定的化学作用，但两者混溶以物理填充作用为主；④废轮胎胶粉颗粒在混溶体系中独立存在，需要通过高温下充分反应后形成相对的稳定状态，并不能形成类似于SBS高速剪切后的橡胶加劲网络结构。

废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术研究引言：随着现代社会的快速发展和工业化进程的加快，废轮胎的处理成为一个世界性的难题。

由于废轮胎的废弃问题对环境和人类健康都存在一定的威胁，研究废轮胎的再利用成为当今世界的热点问题之一。

废轮胎胶粉的改性沥青和橡胶沥青是目前广泛采用的废轮胎再利用方式之一，其在道路施工中具有的优异性能和环境效益受到了广泛关注。

本文将重点探讨废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术的研究与应用。

一、废轮胎胶粉改性沥青的特点及改性方法废轮胎胶粉改性沥青是将废轮胎胶粉与常规沥青进行混合，在一定的温度和条件下，通过物理或化学方法使其发生变化，以提高其性能和功能。

废轮胎胶粉改性沥青具有独特的特点，如高粘结性、耐老化性、抗裂性和耐疲劳性等。

常用的改性方法包括热改性、添加剂改性和胶粉改性等。

其中，热改性是通过将废轮胎胶粉与沥青共同加热，使其发生化学反应，进而提高沥青的性能；添加剂改性则是通过添加一定的改性剂，改善沥青的性能。

二、橡胶沥青的特点及改性方法橡胶沥青是一种将橡胶粉与沥青相结合的材料，其具有较高的弹性和延展性，能够有效降低路面噪音和提高抗滑性能。

橡胶沥青的改性方法主要包括热改性和胶粉改性两种。

热改性采用高温加热将橡胶粉与沥青进行混合，使其发生化学反应，从而提高橡胶沥青的性能；胶粉改性则是将橡胶粉与沥青进行机械混合或溶剂浸渍，使其充分融合，以增加橡胶沥青的粘接性和耐久性。

三、废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术研究废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术是将废轮胎胶粉改性沥青和橡胶沥青进行混合使用的一种新型改性方法。

通过将两种改性沥青进行混合，可以综合发挥它们各自的优点，提高道路材料的性能。

混合改性技术的研究内容主要包括混合比例的确定、混合工艺的优化以及改性效果的评价等方面。

混合比例的确定是混合改性技术中的关键一步。

合理确定废轮胎胶粉改性沥青和橡胶沥青的配比，可以最大限度地发挥两者的优点。

废轮胎胶粉改性沥青的耐久性能研究随着全球汽车保有量的增加，废轮胎的处理问题愈发严重。

废轮胎的垃圾填埋和焚烧对环境产生了严重的污染，而废轮胎胶粉的再利用则成为了一种重要的解决方案。

废轮胎胶粉可以通过改性技术应用于道路建设领域，其中嵌入改性沥青的应用已经得到了广泛关注。

通过将废轮胎胶粉与沥青混合，可以明显提高改性沥青的性能，使其具有更好的耐久性。

改性沥青的研究旨在探索不同混合比例、不同胶粉颗粒大小和不同改性剂对沥青性能的影响。

首先，改性沥青相较于传统沥青具有更好的抗老化能力。

研究表明，废轮胎胶粉的添加可以延长沥青的使用寿命。

通过使用不同比例的胶粉掺入沥青中，可以有效控制沥青的软化点和粘度，从而实现更长久的路面使用寿命。

其次，改性沥青具有更好的耐水性和抗湿滑性能。

轮胎胶粉的改性添加可提高沥青的耐水性，减少因雨水侵蚀而引起的路面损坏。

此外，改性沥青通过提高路面抗滑性，减少路面湿滑事故的发生，大大提高了道路安全性。

此外，改性沥青还具有更好的耐温性能。

以废轮胎胶粉为改性剂的沥青可以有效降低路面温度，减轻热胀冷缩对道路的影响。

尤其在高温地区，改性沥青能够有效提高路面的耐久性，减少沥青的龟裂和变形。

除了上述性能提升之外，改性沥青还可以改善道路的环保性能。

废轮胎胶粉的再利用不仅减少了废弃物的排放，还能减少对天然资源的需求。

此外，通过使用改性沥青，可以减少沥青施工过程中产生的挥发性有机物的排放，对空气质量起到积极的影响。

值得注意的是，废轮胎胶粉改性沥青的应用仍然面临一些挑战。

首先是胶粉的质量问题。

由于废轮胎的品质参差不齐，其中所得到的胶粉的性能差异也较大。

因此，在实际应用中需要对废轮胎进行细致的筛选和处理，以确保所得到的胶粉质量稳定可靠。

其次是改性沥青的施工和养护问题。

相较于传统沥青，改性沥青在施工和养护方面存在一定的技术难度。

如何控制胶粉的加入量、保证充分的混合均匀度以及适时进行养护维护，对于改性沥青的工程应用起到至关重要的作用。

废轮胎胶粉改性沥青的微观结构与性能关系研究背景介绍：随着交通运输行业的发展，废轮胎的处理成为一个严峻的环境问题。

废轮胎中含有大量的橡胶，且橡胶在自然环境下分解速度缓慢，对环境造成了严重的污染。

为了解决这一问题，研究人员将废轮胎胶粉作为一种资源进行开发利用，其中，废轮胎胶粉改性沥青的研究引起了广泛关注。

通过将废轮胎胶粉与沥青进行混合，不仅能够实现对废轮胎胶粉的资源化利用，还能够改善沥青的性能，提高道路的耐久性。

研究目的：本文的主要目的是研究废轮胎胶粉改性沥青的微观结构与性能之间的关系。

通过对废轮胎胶粉和沥青混合体的微观结构进行表征和分析，探索废轮胎胶粉改性沥青的性能提升机制，并寻找合适的改性方法，以进一步提高废轮胎胶粉改性沥青的应用性能。

研究方法：1. 原料准备：采集一定比例的废轮胎胶粉和常规的道路用沥青作为实验材料。

2. 混合试验：通过将废轮胎胶粉与沥青进行机械混合，得到废轮胎胶粉改性沥青。

3. 微观结构表征：利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对废轮胎胶粉改性沥青的微观结构进行观察和分析。

通过SEM可以观察胶粉和沥青的表面形貌和分布情况，而TEM可以进一步观察胶粉和沥青的结构组成。

4. 性能测试：通过常规的实验方法对废轮胎胶粉改性沥青的物理力学性能、变形能力和抗老化性能进行测试，如黏度测试、抗拉强度测试和软化点测试等。

5. 数据分析：将实验得到的数据进行统计分析，并与纯沥青进行对比，找出废轮胎胶粉改性沥青的性能提升。

研究结果：1. 微观结构表征结果显示，在废轮胎胶粉改性沥青中，胶粉颗粒可以与沥青中的胶质相互结合，形成一种复合微观结构。

胶粉的添加增加了胶质相连的网络结构，提高了沥青的胶结性能。

2. 性能测试结果表明，废轮胎胶粉改性沥青相较于纯沥青具有更高的抗拉强度和变形能力。

这是由于废轮胎胶粉的添加增加了胶粉与沥青的相互作用，并提高了沥青的柔性和可延展性。

3. 废轮胎胶粉改性沥青的软化点略有增加，但仍符合道路使用的要求。

废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究引言沥青是道路建设中常用的材料之一，用于铺设和维护道路表面。

然而，传统的沥青材料存在一些问题，如易损耗、易龟裂和环境影响等。

为了解决这些问题，废轮胎胶粉改性沥青作为一种新型材料被引入并广泛应用。

本文旨在通过对废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究，探讨其在道路建设上的优势和应用前景。

一、材料成分1. 传统沥青的成分传统沥青（也称矿物沥青）是一种薄而黑的石油产品，主要成分是沥青质、树脂和渣油。

它具有粘性和黏性，可在适当的温度下形成稳定的结构。

2. 废轮胎胶粉改性沥青的成分废轮胎胶粉改性沥青是将废旧轮胎经过一系列生产工艺处理后得到的材料。

它的主要成分是胶粉、沥青质和填料。

胶粉通常来自废弃轮胎的橡胶部分，通过机械粉碎和筛分等步骤获得。

二、性能比较1. 抗剪强度废轮胎胶粉改性沥青相较于传统沥青具有更高的抗剪强度。

研究表明，废胶粉的添加可以增强沥青的力学性能，提高道路的承载能力和耐久性。

2. 耐龟裂性废轮胎胶粉改性沥青在耐龟裂性方面也表现出优越的性能。

废胶粉的添加改善了沥青的柔韧性和延展性，减少了龟裂的出现，提高了道路的抗剥离性能。

3. 耐老化性传统沥青容易受到太阳紫外线辐射以及氧化等因素的影响，从而导致老化。

而废轮胎胶粉改性沥青相对耐老化性更好，其胶粉成分能够提供额外的阻隔层，减少沥青老化的可能性。

4. 环境友好性废轮胎胶粉改性沥青的生产过程中充分利用了废弃轮胎资源，减少了对环境的负面影响。

此外，废胶粉的添加还能降低道路施工过程中产生的噪音和振动。

三、应用前景1. 道路建设废轮胎胶粉改性沥青在道路建设中具有广泛的应用前景。

它可以用于新建道路、道路改造和道路维护等工程中。

其优良的抗剪强度和耐龟裂性能可以提高道路的承载能力和耐久性，延长道路使用寿命。

2. 环保重点领域废轮胎胶粉改性沥青在环保领域具有重要应用价值。

通过将废轮胎转化为有用的道路材料，可以减少废轮胎的堆放和焚烧，降低对环境造成的污染。

中国新技术新产品2010NO .7and Products工程技术中国新技术新产品废轮胎胶粉改性沥青应用的探讨陈钏（湖南省高速公路管理局广信公司，湖南长沙410011）1胶粉改性沥青的简介和作用机理胶粉改性沥青（Crumb rubber modifier ，简称CRM 改性沥青），是改性沥青的一种，它是以废轮胎胶粉作为改性剂加入沥青中并辅以其他化学助剂，通过物理和化学反应对沥青进行改性最终形成性能稳定的新型铺路材料。

汽车轮胎在加工过程中为了满足其使用性能的要求掺加了多种成分，如：合成橡胶、天然橡胶、碳黑、硫、硫磺等等。

这些成分对于沥青来说每种都可以看成一种改性剂，因此，胶粉掺加到沥青中可以看成是一种复合改性作用。

从这个角度看，废旧轮胎胶粉并不是老化的轮胎胶粉，原有化学成份仍然可以起到很好的作用，达到改善沥青混凝土使用性能的目的。

从试验结果可知，胶粉在沥青混合料中的填充作用是不可忽视的，一方面从孔隙率角度会使混合料更加密实，但另一方面会增加混合料的矿料间隙率。

特别对于后者，由于胶粉颗粒本身具有良好的回弹性能，如果混合料中胶粉添加不当，会导致混合料碾压不实，严重的导致松散。

为了避免这种现象的产生，胶粉颗粒的掺加需要进行选择，对于胶粉混合料的级配应选择断级配，而不宜选择连续级配，其间断程度与胶粉的目数和剂量有关。

2采用橡胶粉改性沥青的背景及必要性2.1背景2006年我国汽车销售量为721万辆, 据不完全统计，我国每年仅废旧轮胎退役量约140万吨以上，并且以每年15%左右的速度在递增。

2003年废旧轮胎8000万条，到2004年达到1.2亿条，预计到2010年，我国的汽车保有量将达到7000万辆，废旧轮胎的产生量也将达到2亿条。

这样大规模的废旧轮胎将造成巨大黑色污染, 二次污染环境和占用土地资源。

开展废轮胎橡胶粉改性沥青的应用可大量利用废旧轮胎，变废为宝，具有突出的环保意义。

2.2国际上橡胶粉用于筑路技术的现状国外自上个世纪60年代开始研究和使用胶粉改性沥青，总里程已达3万公里，实践证明其路用性能大大优于普通沥青。

摘要随着人民生活水平的提高，汽车的保有量逐年增加，大量的废旧轮胎如何处理成为一个棘手的问题。

另一方面，我国高等级高路发展迅猛，普通的沥青难以满足日渐提高的要求，如果可以把大量难以处理的废旧轮胎应用到高等级公路的建设上，既能充分利用废物，又可以改善道路沥青的性能，是一个非常有意义的研究课题。

在目前的改性沥青中，SBS改性沥青是综合性能最好的。

但是相比于废胎胶粉，SBS 生产成本较高，这也限制了其应用的范围。

废旧轮胎加工成一定细度的胶粉生产成本较低，但其对沥青的改性作用相对有限，难以应用到高要求的道路建设中。

因此为了能够充分利用两种改性剂的优点，本论文旨在研究如何制备废胎胶粉/SBS复合改性沥青。

论文分别研究了改性温度、废胎胶粉目数、废胎胶粉掺量以及SBS掺量对基质沥青针入度、软化点、低温延度和弹性恢复的宏观影响；利用红外光谱、扫描电镜和热分析手段从微观上分析了可能的改性机理，在此基础上，进一步研究增溶剂和稳定剂对于复合改性沥青的作用。

通过不断的调整配方进行实验，研究制备废胶粉/SBS高性能复合改性沥青，使其达到项目规定的指标同时又可以兼顾经济性。

关键词：废胶粉，SBS，复合改性，微观分析，配方AbstractWith the improvement of people's living standards, car ownership increased year by year; thereby the dispose of scrap tires created by increased car ownership has become a thorny issue. In addition, the rapid development of China's high-grade high road has made asphalt unable to meet the rising demands. If we can focus on wasted tires and apply the technique to highway construction, it will not only fully utilize the waste, but also improve road performance of asphalt, which is a very meaningful research topic.As for the current modified asphalt, SBS modified asphalt has the best overall performance among all. But compared to the scrap tire rubber powder, SBS costs more, which limits the scope of its application. Scrap tire processing into certain fineness of powder costs less, but it has only relatively limited role on the modification of asphalt, which is unable to serve the high demands of road construction. Therefore, in order to take full advantage of the two modifiers, this paper aims to study how to prepare the scrap tire rubber powder / SBS modified bitumen compound.The thesis studies the impact of the macro- preparation process, mesh powder, powder dosage and dosage of SBS asphalt penetration, softening point, low temperature ductility and elasticity recovery. Using microscopic scanning electron microscopy and thermal analysis methods, it also analyzes possible modification mechanism and the role of solvents and stabilizers added to the composite modified asphalt. Through constant adjustment formula experiments on the preparation of crumb rubber / SBS modified asphalt performance composite to achieve the targets set at the same time the project can take care of the economy.Key words: Crumb Rubber Powder，SBS，Compound Modified，Formula目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2国内外研究概况 (3)1.3研究内容与技术路线 (12)第二章实验材料及设备 (15)2.1沥青 (15)2.2废胎胶粉 (17)2.3 SBS改性剂 (19)2.4实验设备 (21)2.5制备改性沥青 (21)2.6实验方法 (22)第三章温度对改性沥青性能的影响 (25)3.1温度对改性沥青针入度的影响 (26)3.2温度对改性沥青软化点的影响 (27)3.3温度对改性沥青低温延度的影响 (28)3.4温度对改性沥青弹性恢复的影响 (29)3.5小结 (30)第四章胶粉粒径对改性沥青性能的影响 (31)4.1废胎胶粉目数对改性沥青针入度的影响 (32)4.2废胶粉目数对沥青软化点的影响 (33)4.3废胎胶粉目数对沥青低温延度的影响 (34)4.4废胎胶粉目数对沥青弹性恢复的影响 (35)4.5小结 (36)第五章胶粉掺量对改性沥青性能的影响 (37)5.1废胎胶粉掺量对沥青针入度的影响 (38)5.2废胎胶粉掺量对沥青软化点的影响 (39)5.3废胎胶粉掺量对沥青低温延度的影响 (40)5.4胶粉掺量对沥青弹性恢复的影响 (41)5.5小结 (41)第六章SBS掺量对沥青性能的影响 (43)6.1 SBS掺量对沥青针入度的影响 (43)6.2 SBS掺量对沥青软化点的影响 (44)6.3 SBS掺量对沥青低温延度的影响 (45)6.4 SBS掺量对沥青弹性恢复的影响 (47)6.5小结 (47)第七章橡胶粉\SBS复合改性沥青的制备研究 (49)7.1灰关联分析 (50)7.2助剂的选取 (58)7.3实验配方的研究 (59)7.4小结 (61)第八章改性沥青微观机理分析 (62)8.1红外光谱分析 (62)8.2热重及差热分析(TG/DSC) (67)8.3扫描电镜分析（SEM） (72)8.4小结 (75)第九章结论 (76)9.1主要结论 (76)参考文献 (78)致谢 (82)第一章绪论1.1课题研究背景随着我国经济持续高速增长，高速公路建设迅速发展，截止2009年底，我国高速公路通车里程已达6.5万公里，仅次于美国居世界第二位。

废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂的改性机理分析废旧轮胎胶粉改性沥青是一种在环境保护和资源循环利用方面具有重要意义的材料。

为了提高其力学性能和耐久性，添加稀土助剂成为一种主流的改性方法。

本文将对废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂的改性机理进行深入分析。

首先，我们需要了解废旧轮胎胶粉的来源和性质。

废旧轮胎胶粉是通过对废弃轮胎进行机械破碎、筛分和粉碎而得到的一种黑色细粉末状物质。

它主要由天然橡胶、合成橡胶、纤维和其他添加剂组成。

废旧轮胎胶粉具有一定的弹性和可塑性，但其力学性能和耐久性相对较差，容易出现龟裂、老化等问题。

稀土助剂作为改性剂被广泛应用于废旧轮胎胶粉的改性沥青中。

稀土元素具有特殊的电子排布和化学性质，能够在改善材料耐久性、增强材料强度和提高材料的稳定性等方面发挥重要作用。

稀土助剂通过与废旧轮胎胶粉中的橡胶和其他成分相互作用，改善其力学性能和耐久性。

其次，稀土助剂在废旧轮胎胶粉改性沥青中的作用机理可以从多个方面来分析。

首先，稀土元素能够与橡胶中的双键结合，形成稳定的化学键，增加了改性沥青的强度和韧性。

其次，稀土助剂能够与废旧轮胎胶粉中的纤维和其他添加剂发生吸附作用，增加了改性沥青的粘接能力和抗老化能力。

再次，稀土助剂具有优异的催化活性，在改性过程中可以促进反应的进行，提高改性效果。

此外，稀土助剂还能够抑制氧化反应的发生，减缓改性沥青的老化速度。

此外，稀土助剂还能够对废旧轮胎胶粉改性沥青中的微观结构产生影响。

稀土元素的添加能够改变沥青中的分子排布，形成更为稳定的结构，抑制分子的自由运动，提高改性沥青的黏性和粘附性。

稀土助剂还能够与改性沥青中的胶体结构相互作用，形成稳定的胶胎结构，提高改性沥青的弹性模量和抗剪切能力。

总结起来，废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂的改性机理主要包括以下几个方面：改善材料的力学性能和耐久性、增加材料的粘接能力和抗老化能力、促进反应的进行、抑制氧化反应的发生、改变沥青的微观结构等。

废旧轮胎胶粉改性沥青的研究进展沥青是一种在道路建设和维护中广泛应用的材料，它的主要用途是作为铺路材料。

然而，传统的沥青存在一些问题，如易老化、不耐久、易损坏等。

为了解决这些问题，近年来，研究人员开始探索新的方法来改善沥青的性能，其中之一就是使用废旧轮胎胶粉改性沥青。

废旧轮胎胶粉是指通过加工、破碎和筛分等工艺处理得到的废旧轮胎的橡胶粉末。

由于废旧轮胎的数量不断增加，处理这些废旧轮胎的问题变得越来越紧迫。

废旧轮胎胶粉的再利用不仅可以减少环境污染，还可以实现资源的循环利用。

因此，使用废旧轮胎胶粉改性沥青既可以改善沥青的性能，又可以解决废旧轮胎处理的问题，具有一定的经济和环保效益。

废旧轮胎胶粉改性沥青的研究已经有了一定的进展。

首先，研究人员通过试验和分析，发现废旧轮胎胶粉可以提高沥青的黏度和弹性模量，并提高沥青的抗老化性能。

这是因为废旧轮胎胶粉中的橡胶颗粒可以填充沥青中的空隙，增加沥青的密实度，从而提高沥青的性能。

此外，废旧轮胎胶粉中的橡胶颗粒还可以在沥青中形成弹性体，并具有优异的耐久性，能够有效吸收和分散道路运输车辆产生的冲击力和振动，减小道路噪音和摩擦，提高道路的舒适性和安全性。

其次，研究人员还研究了废旧轮胎胶粉改性沥青的制备工艺。

废旧轮胎胶粉的加入需要一定的工艺条件和技术措施。

研究人员通过对不同工艺参数的研究和优化，确定了最佳的废旧轮胎胶粉用量、破碎工艺、混合温度、混合时间等关键参数，以获得具有最佳性能的改性沥青。

此外，研究人员还研究了不同类型和来源的废旧轮胎胶粉对改性沥青性能的影响，以期找到最合适的废旧轮胎胶粉。

此外，废旧轮胎胶粉改性沥青的应用也得到了一定的推广和应用。

研究人员通过实际工程试验，验证了废旧轮胎胶粉改性沥青的优良性能。

例如，在一些道路施工中，使用废旧轮胎胶粉改性沥青以代替传统沥青，能够增加道路的抗老化性能和抗裂性能，延长道路的使用寿命。

此外，废旧轮胎胶粉改性沥青还可以用于防水、防滑和减少噪音等特殊领域。

２０２１，３１（５）王国强　废轮胎橡胶粉改性沥青生产工艺配方研究　废轮胎橡胶粉改性沥青生产工艺配方研究王国强 中国电子系统工程第四建设有限公司　天津　３００１３１摘要　本文介绍了一种废轮胎橡胶粉改性沥青生产的配方工艺，即在基质沥青中加入高效活化剂、木质素磺酸盐等添加剂，大幅提高了废轮胎橡胶粉的掺入量，降低了废轮胎橡胶粉改性沥青生产成本，对废轮胎橡胶粉改性沥青的生产提供借鉴。

关键词　废轮胎橡胶粉　沥青　木质素磺酸盐王国强：高级工程师。

１９８６年毕业于河北工业大学石油加工专业。

先后从事石化企业生产技术管理和设计院工艺、管道设计管理工作。

联系电话：１８８３１７９７５５５，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｑｉａｎｇ ｗａｎｇ＠ｃｅｆｏｃ ｃｎ。

废轮胎橡胶粉改性沥青（ＡｓｐｈａｌｔＲｕｂｂｅｒ）是通过一定的生产工艺将废轮胎橡胶粉加入到沥青当中，形成一种以废轮胎橡胶粉为改性剂的改性沥青，用来改善沥青的相关性能指标。

按照美国ＡＳＴＭ６１４４－９７标准的定义，废轮胎橡胶粉含量不小于１５％（内掺，相当于外掺的１７ ６％），且须在１８０℃以上高温状态下与沥青充分融合。

废轮胎橡胶粉改性沥青具有良好的高温、低温与粘附性能，可以像常规ＳＢＳ改性沥青一样用于沥青混合料中，满足道路工程对沥青的其它性能要求。

废轮胎橡胶粉由废旧轮胎制成，价格比沥青便宜很多，因此废轮胎橡胶粉的加入量对废轮胎橡胶粉改性沥青生产成本影响很大，但废轮胎橡胶粉改性沥青最大的特点是高粘度，受粘度影响，废轮胎橡胶粉的加入量有一定限制。

１　现阶段废轮胎橡胶粉改性沥青生产工艺现阶段废轮胎橡胶粉改性沥青生产工艺是将基质沥青加热到１８０～１９０℃，在搅拌下加入１５％的废轮胎橡胶粉和０３％的Ｂ－４５０高效活化剂，然后用胶体磨进行研磨。

研磨完成再搅拌发育直至产品合格。

废轮胎橡胶粉化学技术指标见表１，废轮胎橡胶粉物理技术指标见表２，废轮胎橡胶粉改性沥青产品指标满足表３要求。

表１　废轮胎橡胶粉化学技术指标检测项目技术指标要求试验方法灰分，％≤８ＧＢ／Ｔ４４９８丙酮抽出物，％≥２２ＧＢ／Ｔ３５１６炭焦含量，％≥２８ＧＢ／Ｔ１４ＲＣ１７橡胶烃含量，％≥４２ＧＢ／Ｔ１４０３７天然橡胶含量，％≥２５ＧＤ／Ｔ１３２４９－９１表２　废轮胎橡胶粉物理技术指标检测项目技术指标要求纤维含量，％＜０ ５金属含量，％＜０ ０１水分，％＜０ ７５相对密度，ｇ／ｃｍ３１ １－１ ３表３　废轮胎橡胶粉改性沥青技术指标检测项目胶粉改性沥青ＣＲＭ－ＩＣＲＭ－ＩＩＣＲＭ－ＩＩＩ针入度２５℃，１００ｇ，５ｓ（０ １ｍｍ）６０～８５５０～６５４０～６０软化点ＴＲ＆Ｂ≥，℃５５６０５５１７５℃动力粘度≥，Ｐａ·ｓ１～４１～４１～４５℃延度≥，ｃｍ３０２０１０２５℃弹性恢复≥，％７５７５７０闪点≥，℃２３０２３０２３０贮存稳定性离析，４８ｈ软化点差≤，℃２ ５２ ５２ ５薄膜烘箱老化质量损失≤，％１１１２５℃针入度比≥，％６０６５６０５℃延度≥，ｃｍ２０１０５３. All Rights Reserved. ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（５）２　废轮胎橡胶粉改性沥青新生产工艺简介新生产工艺是将基质沥青加热到１８０～１９０℃，在搅拌下加入１５％的废轮胎橡胶粉和０ ３％的Ｂ－４５０高效活化剂，然后用胶体磨进行研磨。