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SBS改性克拉玛依沥青的相容性研究

文跃  
【摘要】:SBS改性沥青因其优良的使用性能而得到了广泛的使用。石油沥青来源多样、组成复杂,聚合物改性剂SBS的类型较多,二者在组成、结构、分子量等方面存在着较大差异,这往往使SBS与基质沥青之间的相容性较差。因此,SBS与基质沥青之间的相容性和稳定性已成为生产和储存过程中首先要解决的重要课题。 为了系统地考察基质沥青-SBS之间相容性的影响因素,以揭示基质沥青与SBS之间的相容性机理,本论文从四个方面考察了二者之间相容性的影响因素。 通过荧光显微镜观测、红外光谱分析、热储存稳定性等方法,考察了不同类型、不同剂量的SBS对改性沥青相容性的影响。结果表明:对于基质沥青KL-A,星型SBS比线型SBS的的相容性好;嵌段比(S/B)为30/70的SBS比40/60的相容性好;当SBS的剂量小于3%时,SBS与基质沥青的相容性较好,随着SBS剂量的增加,二者的相容性变差,储存稳定性降低。 采用多种分析手段对基质沥青的元素组成、族组成、分子量、胶体稳定性等进行了详细分析,通过荧光显微镜观测、热储存稳定性、族组成等方法分析了基质沥青的组成与SBS-沥青相容性的关系。结果表明:芳香分含量较高的基质沥青与SBS之间的相容性较好;S、N等杂原子含量高、极性大的基质沥青有利于提高SBS改性沥青的相容性;与SBS的溶解度参数越接近的基质沥青,二者之间的相容性越好。 采用正交试验研究了剪切温度、剪切时间、发育温度、发育时间等工艺条件对SBS改性沥青的相容性影响。结果表明:在一定的剪切速率下,提高剪切温度或者延长剪切时间有利于SBS在基质沥青中的溶胀与分散,提高二者的相容性;发育温度和发育时间是是必要的,但对改性沥青的相容性影响较小;确定了各工艺条件对SBS改性沥青相容性影响的大小顺序和最佳工艺条件。 通过在改性沥青制备过程中加入相容剂和稳定剂,研究了不同种类、剂量的相容剂和稳定剂对SBS改性沥青的相容性影响。结果表明:相容剂和稳定剂可有效的提高SBS改性沥青的相容性。芳香分含量较高的相容剂,大大促进了SBS在沥青中的溶胀,提高了SBS的分散性;稳定剂的剂量过小对改性沥青相容性和性能的改善效果不明显。


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