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          行業資訊

          改性瀝青生產工藝

          發布時間:2019-10-11

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          我國國民經濟高速發展帶來了公路交通量迅速增長、車輛大?型化和繁重的道路運輸。盡管許多公路瀝青路面使用了符合要求?的重交通道路瀝青或進口瀝青,仍不能滿足需要,瀝青路面的車轍、開裂、脆性坑槽等病害十分嚴重。就瀝青而言,影響瀝青路面使用性能的因素有瀝青混合料的瀝青用量、接觸面瀝青膜厚薄、瀝青層厚度、瀝青流遍特性、瀝青的油源及瀝青標號、感溫性、感時性、瀝青老化性、瀝青化學組分以及瀝青與石料的粘附性、粘度等。為全面提高瀝青的錄用性能、改善瀝青混合料,采用改性瀝青是有效的措施之一。

          1、改性瀝青相溶性機理?

            改性瀝青是由高分子聚合物改性劑作為分散相,用物理的方法以一定的粒徑均勻地分散到粒徑連續相重新構成的體系。聚合物之間存在部分的吸附,極易發生兩相之間的離析。相溶性好是指作為分散相的聚合物以一定的粒徑,均勻分布在瀝青相,改性效果顯著。所以,SBS改性瀝青的生產問題就是瀝青與SBS相溶性的問題。如果兩者的相溶性不好,則瀝青會發生離析,使改性瀝青的技術指標受到很大的影響。

          2、生產改性瀝青的原料

            生產改性瀝青的原料包括基質瀝青、SBS改性劑和穩定劑等。

          3、基質瀝青的選擇

            SBS改性瀝青是在基質瀝青中摻加少量的熱塑性橡膠,通過一定的工藝加工而成,改性瀝青的性質與基質瀝青密切相關。因此要生產符合規范要求的改性瀝青,選擇基質瀝青是關鍵。

          4、基質瀝青與改性劑SBS的相配性

            石油瀝青的組成和性質差異,歸根到底是由原油的組成和性質差異。研究表明,瀝青是復雜的混合物,再環境溫度時呈現彈性型。優質瀝青由于其含有適宜的飽和烴、芳香烴、膠質、瀝青質組成比例,摻入改性劑時由于足夠的軟相瀝青質、芳香族溶解,行程瀝青/體系均勻結構的混合物。但是基質瀝青的三大指標并不能完全反映瀝青功能的組分性質。因此我們在生產中才用實驗用高速剪切機,對基質瀝青取樣改性,考察不同改性劑品種,最終選定合適的配方及工藝。

          5、選用合適的基質瀝青標號

            改性瀝青的等級是按25℃針入度來區分的。一般來說,基質瀝青通常工藝手段改性后其針入度要下降20-25。如70號重交瀝青改性后針入度一般再45-50左右,只能符合I-D級要求。所以,加工I-D級一般選用70號瀝青,I-C級一般選用90號瀝青,I-B級一般選用110號瀝青。

          6、基質瀝青要符合重交瀝青的技術標準要求

            目前的路用瀝青有普通道路瀝青和重交通瀝青。通過兩者的性能對比發現,重交瀝青強調了15℃延度及含蠟量的要求。SBS改性瀝青的突出優點就是低溫延伸性能的大幅度提高,因而對基質瀝青的低溫延度也有較高要求。同時,基質瀝青中含蠟量的高低,與改性瀝青的感溫性能相溶性也有直接關系。即含蠟量高時基質瀝青與SBS的相溶性差,改性效果不理想,其感溫性能指標PI值也越小。因此在《公路改性瀝青路面施工技術規范》(JTJ036-98)中明確規定了加工改性瀝青的基質瀝青必須符合重交瀝青的要求。

          7、SBS改性劑

            SBS改性劑兼有橡膠和塑料兩種性能,常溫下具有橡膠的彈性,高溫下能象熱塑料般熔融流動成為可塑性材料,因而稱熱塑彈性體。SBS改性劑在改性瀝青生產中的應用效果最理想,其主要特點是:

          1)改變了瀝青流變學性質,粘彈性和延性提高,路面的抗沖擊能力、抗開裂能力、耐磨耗能力都大大增加,可延長瀝青路面的使用壽命;

          2)增大了瀝青的粘附性和粘韌度,提高了瀝青與沙石料的結合力,改善類瀝青混合料的強度和防水能力,增強了瀝青路面的耐久性;

          3)降低了瀝青的溫度敏感性,使瀝青的針入度和軟化點下降、彈塑范圍擴大,耐流動變形性能力得到改善,使瀝青路面平坦性能和抗車轍性能得到提高,使行車速度提高,路面維護減少。

          根據苯乙烯和丁二烯所含比例的不通和分子結構的差異,SBS改性劑分為線型結構和星型結構兩種。實驗表明,星型SBS改性劑效果最好,但在加工性能方面,線型的要比星型的加工容易得多。在生產過程中應根據基質瀝青、加工工藝選擇核實的SBS改性劑。

          8、穩定劑的選用

            改性瀝青生產方式有現場加工和成品生產兩種工藝?,F場加工一般是改性瀝青設備與拌合樓配合使用,生產出的改性瀝青在儲存罐中稍作保溫存放即輸入拌合樓。這種工藝不需要加入穩定劑,只要保溫攪拌即可。而成品生產改性瀝青的存儲、運輸,放置時間長,由于瀝青中含有較多的極性化合物,而SBS改性劑是屬于非極性化合物,粘度大,易集中在上部,因此瀝青則容易沉在下部,即產生離析現象。這種不穩定性對生產成品SBS改性瀝青的存儲是不利的,尤其在長途運輸時更不容易解決。加入穩定劑可以降低瀝青相與SBS相之間的界面能,SBS相的分散,強化了兩相間的粘和。同樣,穩定劑的選用也需要根據瀝青型號來選擇,在生產前必須進行實驗,選用合適的穩定劑。

          9、設備的選用

            確定SBS改性瀝青生產設備及參數選擇的依據,是設備的設計生產能力,而設計生產能力要依托成套設備中主導設備的設計生產能力,然后以此為基礎來匹配其他設備。

          10、溫度控制

            在改性瀝青生產工藝中,除原料、設備外,最重要的是溫度控制。SBS改性劑的熔點在180℃左右,基質瀝青的加熱溫度越高,SBS改性劑月容易被熔化、并能加快瀝青的溶解速度。但是,瀝青的溫度過高,瀝青容易老化;SBS改性劑會被氧化、焦化、分解、降解,造成使用性能下降。所以基質瀝青的溫度應控制在165℃-180℃之間。另外,改性瀝青存儲罐時的溫度也要重視。使用表明,SBS改性瀝青長時間在高溫條件下存儲時使用性能會有所下降,在150℃-160℃存儲時,其各項指標變化不大。

          11、成品改性瀝青的存儲

            成品改性瀝青存儲的優點在于,一可以隨時檢測,檢查質量,保證使用性能;二供應及時。要做到及時供應,出了生產能力的保障外還要配備存儲罐。存儲罐有立式和臥式兩種。改性瀝青在存儲罐中需要攪拌或循環,因為改性瀝青中含有較多的極性化合物,而SBS改性劑屬于非極性化合物且粘度較大,易聚集在上部,瀝青容易沉積在下部,產生離析現象。

            SBS改性瀝青可以全面提高瀝青路面的高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能、水穩性能、耐疲勞性能、抗老化性能、表面服務性能和行車舒適性能。

            在SBS改性瀝青的生產過程中,必須考慮原料、設備、溫度、存儲等多方面因素,只有實時控制,才能保證質量又降低成本。

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