SBS改性沥青乳化剂
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SBS改性乳化沥青配方设计试验与生产引言:乳化沥青是一种常见的道路建设材料,它具有良好的适应性和加工性,并可提高道路抗水性能和耐久性。
SBS改性乳化沥青是在传统乳化沥青基础上添加聚合物SBS(丁苯橡胶)而成,具有更好的粘结性能和抗水性能。
本文将讨论SBS改性乳化沥青配方设计试验与生产的相关内容。
一、SBS改性乳化沥青配方设计试验1.1聚合物SBS选择聚合物SBS的选择是关键步骤之一、应选择具有良好抗老化性能和粘结性能的SBS。
一般来说,丁苯和丙烯聚合度适中的SBS具有较好的改性效果。
1.2乳化剂选择乳化剂的选择是另一个关键步骤。
乳化剂的选择应考虑到乳化能力、稳定性和乳化沥青的性能。
研究表明,阴离子型乳化剂具有较好的乳化能力和稳定性,适合用于SBS改性乳化沥青的生产。
1.3配方设计试验配方设计试验应结合实际使用条件和要求进行。
常见的实验设计方法包括正交试验设计、单因素试验设计等。
通过更改SBS和乳化剂的用量,可以研究SBS改性乳化沥青的性能指标,如黏度、粘结性能、抗水性能等。
二、SBS改性乳化沥青的生产2.1原料准备首先要准备好聚合物SBS、沥青、乳化剂等原料,并按照设计的配方比例进行准备。
2.2沥青预处理将初始沥青在加热情况下进行预处理,以去除其中的杂质和溶解一部分聚合物SBS。
2.3聚合物SBS的加入将预处理后的沥青搅拌均匀后,逐渐加入聚合物SBS,并继续搅拌,直至SBS完全溶解。
2.4乳化剂的加入将乳化剂逐渐加入到SBS改性沥青中,并进行搅拌,保持温度和搅拌时间。
2.5乳化沥青的制备在乳化机中以较高的剪切力将SBS改性沥青与水相乳化,形成乳化沥青。
2.6乳化沥青的包装将制备好的乳化沥青进行包装储存,以便后续使用。
结论:SBS改性乳化沥青配方设计试验与生产是一个相对复杂的过程,需要合理选择聚合物SBS和乳化剂,并结合实际条件进行配方设计试验。
在生产过程中,需要严格按照配方比例进行原料准备和加工操作。
SBS-SBR胶乳复合改性乳化沥青流变性能畅润田【摘要】将改性剂SBS与SBR胶乳同时用于乳化沥青改性,充分发挥SBR胶乳与乳化沥青较好的相溶性和其对沥青低温、抗水损性能具有良好的改性效果,有效解决SBS改性沥青黏度较大乳化困难和低掺量时路用性能不佳的问题.首先从改性乳化沥青储存稳定性和蒸发残留物常规指标出发,得出不同掺量改性剂对乳化沥青的复合改性效果变化规律,之后通过样品在流变性能随温度和频率的变化趋势对其效果进行验证,并得到改性效果较好的改性方案.试验结果显示,在SBS掺量2%的基础上,添加3%的SBR胶乳可以大幅改善乳化沥青蒸馏残留物的弹性性能和高低温性能.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P44-47)【关键词】乳化沥青;SBS;SBR;复合改性;流变行为【作者】畅润田【作者单位】山西省交通科学研究院,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U414.750 引言随着我国早期建设道路陆续进行维修养护阶段,具有可以常温施工、节约能源、减少环境污染等优点的乳化沥青逐渐成为道路材料和技术应用、研究与发展的主流方向[1-2]。
但是沥青本身的技术指标无法满足路面使用性能要求,聚合物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)能够显著提高沥青的高温抗车辙、低温抗开裂性、抗老化以及改善沥青路面的耐疲劳性能,是目前筑路使用最广泛的聚合物改性剂[3-4]。
SBS聚合物可以在沥青内部发生交联,使体系的黏弹特征发生明显变化[5-6],对乳化设备、乳化条件和储存条件都要求较高,若掺量太低,则不能满足沥青路面的性能要求。
SBR胶乳与乳化沥青相溶性较好,操作便捷,且SBR胶乳生产工艺简单,但其改性效果略差。
在此,将改性剂SBS与SBR胶乳同时用于乳化沥青改性,充分发挥SBR胶乳与乳化沥青较好的相溶性和其对沥青低温、抗水损性能良好的改性效果[7],因而将两者同时用于乳化沥青改性,不仅有效解决SBS改性沥青乳化困难的问题,SBS和SBR胶乳对乳化沥青改性效果具有协同增效作用,使乳化沥青各方面性能均有较为显著的提升。
SBS基层处理剂产品介绍SBS基层处理剂是用乳化剂(丙三胺、松香油、季铵盐等)对沥青进行高速剪切乳化后的产物。
该产品是防水层施工前预先涂刷在基层上的涂料,韧性强、弹性好、耐疲劳、抗老化、防水性强,高温不流淌,低温不脆裂,而且是冷施工,环境适应性广,绿色环保。
产品特点1.施工方便、快捷。
2.操作简便,无毒无害,耐侯性、耐老化性能优异。
3.用于路面防水工程使用时,可节省石子烘炒费用,降低路养护费用。
4.具有高强度、高延伸率、高固含量、粘结力强。
5.可封闭基层毛细孔隙,便于沥青油毡铺贴,使基层表面变为憎水性。
产品指标表干时间 2.7h固体含量40.3%剥离强度0.97N/mm浸水后剥离强度0.83N/mm耐热性80℃无流淌低温柔性0℃无裂纹执行标准JC/T 1069-2008应用范围1.水泥路面、地坪、屋面找平层的分仓缝、墙体裂缝、伸缩缝、拼装缝,在浇灌油膏或热沥青等时,把冷底子油涂刷在缝槽的低壁作为打底料。
2.铺贴油毡、防水卷材防水层时刷在水泥基层上作为打底,可防止水层脱壳、起鼓。
3.用于高温、湿、化学、空气污染及海边盐分高等易于腐蚀环境下,钢铁结构、电化铁路系统、船舶、桥梁及各类镀锌器材铁管、浪板、镀锌钢架构造物的防护。
多用于地下管道防腐工程。
4.用于工业与民用建筑混凝土基层屋面、楼层浴厕间、厨房间防水,以沥青珍珠岩为保温层的保温层屋面防水。
5.用于地下混凝土建筑防潮,旧油毡屋面翻修和刚性自防水屋面的维修。
注意事项1.通常要求基层湿度小于7%。
2.使用前必须充分搅拌均匀。
3.施工的金属表面若有严重的锈蚀或油污,需在除锈或擦拭干净后进行涂刷。
4.基层及接缝处应处理干净、保持干燥,各种接缝及节点处必须使用油膏填嵌密实,保证基底的平整、坚实,保证无起沙粉化、脱落和裂纹。
5.先搅拌均匀后涂刷一度,涂刷不能太厚,以不流淌为宜。
施工过程中,未干的防水层严禁踩踏。
6.涂层表面干燥时间约需2~6小时,表干后应作施工质量检查,如出现漏涂或起鼓,应给予修补。
SBS乳化沥青的制备技术摘要:SBS改性乳化沥青具有保护环境,施工便利,高温稳定性和低温抗裂性好,耐疲劳,延长道路使用寿命等优点,在路面维修与养护领域发挥着越来越大的作用。
但由于SBS改性沥青粘度较高,使其存在难以乳化和储存稳定性不理想的问题。
采用先乳化后改性的乳化方式,考察了制备过程中SBS质量分数、乳化剂种类、乳化剂质量分数、乳化剂皂液pH值和油水比对SBS改性乳化沥青性能的影响,从而得到制备SBS改性乳化沥青最优条件。
结果表明,SBS质量分数3.0%,乳化剂C加入量2.0%,乳化剂皂液pH值2.0~3.0,油水比60:40时,制备的改性乳化沥青性能较好。
关键词:SBS;改性沥青:乳化:性能分析近年来,我国公路发展非常迅速,尤其是高速高等级公路的发展,但由于传统“重建轻养”观念的影响,特别是开放交通后交通量迅速增长、超载严重等原因,使一些高等级公路早期损坏较严重,因此,对新建公路项目的投资将趋于缓和,今后公路建设的重点是对现有路面的维护和路面材料的再生应用。
乳化沥青是优良的路面建设和养护材料,在道路养护领域会越来越发挥其主导作用。
由于生产及应用技术的限制,目前我国多生产和使用相对易生成的普通乳化沥青或SBR改性乳化沥青,SBR改性乳化沥青的低温性能较好,但蒸发残留物的软化点较低,对高温稳定性改善不明显,不宜在炎热地区使用,且所用的改性剂价格昂贵,加入量大,生产成本高[1-3]。
SBS改性乳化沥青具有很好的路用性能,具有SBR改性乳化沥青无法比拟的粘结强度及弹韧性,抗高、低温耐裂等优异性能,而且生产成本较SBR 改性乳化沥青[4-5]。
随着道路施工环保节能的日益高涨及对路面的要求越来越高,SBS改性乳化沥青在路面养护领域具有良好的应用前景[6]。
由于SBS改性剂与基质沥青的平均相对分子质量存在很大差异,这使得对外掺剂和乳化工艺要求较高,且随着SBS质量分数的不断增加,乳化难度加大,因此制备高性能又稳定的SBS改性乳化沥青对外掺剂和工艺条件的选择至关重要。
SBS胶乳改性乳化沥青稳定性研究胶乳类作为改性剂制备改性乳化沥青时,乳化沥青和胶乳在乳化剂的作用下,破坏各自原有的平衡,重新建立起一种新的平衡,如果这种平衡不能稳定存在,将会影响改性乳化沥青的生产、储存和使用。
因此,乳液稳定性是评价改性乳化沥青的关键指标。
而改性乳化沥青的稳定性与制备工艺、乳化剂用量、胶乳与乳化沥青颗粒大小等诸多因素有关。
从热力学的角度分析,任何乳状液都不是稳定的,随着时间的推移、环境温度的变化或接触介质的变化,都可能引起乳状液的分层、絮凝和聚集,最终导致乳状液的破坏。
改性乳化沥青是一种热力学不稳定体系,其稳定性是由所添加的乳化剂、乳液稳定剂等产生的各种作用而引起的。
维持乳液稳定性的各种理论主要有吸附理论、膜理论、吸附双电层理论等。
1 试验部分1.1 试验原料基质沥青:胜利90号;乳化剂:JQT,阳离子型,江阴峭歧股份有限公司生产;改性剂:自制的SBS胶乳:固含量为40.68%,具有很好的稳定性;稳定剂;CaCl2:化学纯;聚丙烯酰胺;盐酸:化学纯。
1.2 试验设备沥青乳化机:温州兴达机械制造厂生产,型号YXD-60。
1.3 制备工艺按胶乳混合状态分类,改性乳化沥青的制备方法通常有3种:二次热混合法、一次热混合法和一次冷混合法。
目前普遍认为二次热混合法的乳化效果较好。
试验采用二次热混合法,其工艺流程见图1。
即先将SBS胶乳和乳化剂的水溶液经混合剪切进行第一次混合,然后再加入热的沥青,在沥青乳化剂的作用下进行第二次乳化分散的过程。
2 SBS胶乳的制备取25g线型的SBS-792于烧杯中,加入一定量的甲苯溶剂,放置1h,使得SBS充分溶胀;再于烧杯中加入定量的以阳离子为主的复配型乳化剂,此混合液在高分散乳化机作用下,慢慢注入定量的热蒸馏水,在此过程中,乳化机的转速为10 000rpm;待水加入完毕后,调节乳化机转速至16 000rpm,作用30min,得O/W型初级乳液;此初级乳液通过减压蒸馏分出其中的甲苯溶剂,得SBS胶乳。
SBS改性乳化沥青粘层施工工法1工法特点1.1机械化程度高,设备组合具有很高的科学性。
1.2组织管理要求高。
1.3技术难度大,难点多,试验检测频率多。
1.4施工进度快,生产率高。
1.5改性乳化沥青可在常温下储存和施工,既保留了乳化沥青的优点,又具备了改性材料的特性,具有性能卓越、应用范围广泛、使用便捷、节能减排、减少环境污染、降低施工成本等优点。
2适用范围2.1适合高等级公路与城市道路SBS改性沥青混凝土路面的粘层2.2双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面在铺筑上面层前,其下面的沥青层已被污染和桥面上应浇洒粘层。
3 工艺原理SBS 改性乳化沥青是以基质沥青为基料,以SBS复合粘接剂为改性材料,而后添加乳化剂,在一定工艺流程下,经过掺配、混溶,制备成具有某种特性的改性沥青混合乳液。
SBS复合粘接剂在引入高分弹性体结构化合物的同时引入较多的极性基因。
特种性复合材料喷洒在道路表面成型后,不会与行驶中的车轮发生粘连而脱落,液不会引起摊铺机打滑,为加快工程进度和保证施工质量创造了必要条件。
SBS 改性乳化沥青各项指标都优于普通的乳化沥青。
SBS改性乳化沥青因其良好的粘结性能、抗变形能力和温度稳定性在应用于高速公路层间处理时取得良好的效果,更能适应当前高速公路交通量大的要求。
4 工艺流程及操作要点4.1工艺流程4.1.1 施工流程图作业场地清扫,保持干燥沥青撒布作业完工后成品监理检收成品保护4.2 操作要点4.2.1施工前准备1技术准备粘层油施工前组织相关技术和管理人员制订详细的施工方案,并按照规范要求和工程试验成果,确定粘层油洒布量。
2 现场准备1)当沥青中、下面层受到污染时,应进行彻底清扫。
路面下承层清扫部彻底会造成粘层脱落。
2)喷洒区附近的结构物应加以保护,以免受到污染。
3)在洒布粘层油之前,应预热并疏通油嘴,保证透层油洒布的均匀性。
4)成立专业作业队分别承担路面清扫和粘层油施工任务。
4.2.2 放样根据设计的洒布宽度,对路面两侧边线进行施工放样;根据宽度与洒布量,计算出所用的原材料数量。