SBS改性沥青生产工艺

SBS改性沥青生产工艺
摘要：SBS改性沥青生产设备是我公司根据改性沥青性能结合实际制作安装经验研发的新型SBS改性沥青生产设备：该SBS改性沥青生产设备采用先进的研磨剪切机，一次过磨即可将改性剂剪切至1um左右的细度，粉碎效率高；设备自动精确配比，自动化程度高；可生产多种改性沥青。

SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过搅拌、剪切、研磨等方法使SBS均匀地分散于沥青中，形成SBS与基质沥青的共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理；它通过把聚合物掺入到基质沥青中而改善其使用性能。

改性沥青能显著延长路面寿命、提高路面的抗疲劳能力；有较好的抗车辙能力；有很好的耐高温、抗低温能力；能明显改善路面遇水后的抗拉能力；粘结能力强，提高了路面的抗滑能力；增强了路面的承载能力等。

高性能SBS改性沥青的生产是一个较为复杂的过程，生产过程中涉及到基质沥青、改性剂SBS、相容剂、稳定剂、生产设备及工艺等诸多因素，存在着发育时间长、生产成本高、产品质量不稳定等诸多问题。

其产品质量除了受生产配方、基质沥青原料影响外，生产工艺与工艺条件对产品质量也有着极为重要的影响。

一、SBS改性沥青相溶性机理
SBS改性沥青是由高分子聚合物改性剂作为分散相，用物理共混和化学交联的方法以一定的粒径均匀地分散到粒径连续相重新构成的体系。

物理共混过程是指通过搅拌、剪切等物理方法将SBS改性剂均匀分散于沥青中，SBS与沥青没有明显的化学反应，只是物理意义上的共存共融。

SBS与沥青的物理共混过程可以，将SBS投入沥青中，由于强剪切场的剪切作用，SBS被打碎成小块，并由于对流作用，SBS小块被均匀地分散到沥青中；若SBS小块没有在沥青中进行充分扩散，那么从微观来看，SBS和沥青仍没有充分混合，仍是两种物质的微粒各自聚集在一起，这相当于A~c阶段；沥青中的软组分继续向SBS扩散，SBS被逐渐溶胀，边缘模糊起来，随扩散过程的进行，直到两种物质达到暂时性的稳定混合。

化学交联过程是指通过加人稳定剂方式，使SBS与沥青之间发生交联、接枝等化学反应，形成网络化整体结构。

因此，经过物理共混过程和化学交联过程的SBS改性沥青能从根本上解决热储存稳定性问题，大幅度提高SBS改性沥青的性能。

若聚合物之间存在部分的吸附，极易发生两相之间的离析。

相溶性好是指作为分散相的聚合物以一定的径粒，均匀分布在沥青相中，改性效果显著。

所以，SBS改性沥青的生产问题就是沥青与SBS的相溶性问题。

如果两者的相融性不好，则沥青会发生离析，使改性沥青的技术指标受到很大的影响。

二、生产SBS改性沥青的原料
生产SBS改性沥青的原料包括基质沥青、SBS改性剂和稳定剂等。

1、基质沥青的选择
SBS改性沥青是在基质沥青中掺加少量的热塑性橡胶，通过一定的工艺加工而成，改性沥青的性质与基质沥青密切相关。

因此要生产符合规范要求的改性沥青，选择基质沥青是关键。

（1）基质沥青与改性剂SBS的相配性
石油沥青的组成和性质差异，归根到底是由原油的组成和性质差异。

研究表明，沥青是复杂的混合物，在环境温度时呈现弹性型。

优质沥青由于其含有适宜的饱和烃、芳香烃、胶
质、沥青质组成比例，掺入改性剂时由于足够的软相沥青质、芳香族溶解，形成沥青/体系均匀结构的混合物。

但是沥青的三大指标并不能完全反映沥青功能的组分性质。

因此我们在生产中采用试验用高速剪切机，对基质沥青取样改性，考察不同改性剂品种，最终选定合适的配方及工艺。

（2）选用合适的基质沥青标号
SBS改性沥青的等级是按25℃针入度来区分的。

一般来说，基质沥青用通常工艺手段改性后其针入度要下降20-25。

如70号重交沥青改性后针入度一般在45-50左右，只能符合I-D级要求。

所以，加工I-D级一般选用70号沥青，I-C级一般选用90号沥青，I- B级一般选用110号沥青。

（3）基质沥青要符合重交沥青的技术标准要求
目前的路用沥青有普通道路沥青和重交通沥青。

通过两者的性能对比发现，重交沥青强调了15℃延度及含蜡量的要求。

SBS 改性沥青的突出优点就是低温延伸性能的大幅度提高，因而对基质沥青的低温延度也有较高要求。

同时，基质沥青中含蜡量的高低，与改性沥青的感温性能相溶性也有直接关系。

即含蜡量高时基质沥青与SBS的相溶性差，改性效果不理想，其感温性能指标PI值也越小。

因此在《公路改性沥青路面施工技术规范》 (JTJ036-98)中明确规定了加工改性沥青的基质沥青必须符合重交沥青的要求。

2、 SBS改性剂
SBS改性剂兼有橡胶和塑料两种性能，常温下具有橡胶的弹性，高温下能象热塑料般熔融流动成为可塑性材料，因而称热塑弹性体。

SBS改性剂在改性沥青生产中的应用效果最理想，其主要特点是:
（1）改变了沥青流变学性质，粘弹性和延性提高，路面的抗冲击能力、抗开裂能力、耐磨耗能力都大大增加，可延长沥青路面的使用寿命；
（2）增大了沥青的粘附性和粘韧度，提高了沥青与沙石料的结合力，改善了沥青混合料的强度和防水能力，增强了沥青路面的耐久性；
（3）降低了沥青的温度敏感性，使沥青的针入度和软化点下降、弹塑范围扩大，耐流动变形性能力得到改善，使沥青路面平坦性能和抗车辙性能得到提高，使行车速度提高，路面维护减少。

根据苯乙烯和丁二烯所含比例的不同和分子结构的差异， SBS改性剂分为线型结构和星型结构两种。

实验表明，星型SBS 改性剂效果最好。

但在加工性能方面，线型的要比星型的加工容易得多。

在生产过程中应根据基质沥青、加工工艺选择合适的SBS改性剂。

3、稳定剂的选用及添加
SBS改性沥青生产方式有现场加工和成品生产两种工艺。

现场加工一般是改性沥青设备与拌和楼配合使用，生产出的改性沥青在储存罐中稍作保温存放即输入拌和楼。

这种工艺不需要加入稳定剂，只要保温搅拌即可。

而成品生产改性沥青的存储、运输，放置时间长，由于沥青中含有较多的极性化合物，而SBS改性剂是属于非极性化合物，粘度大，易集中在上部，因此沥青则容易沉在下部，即产生离析现象。

这种不稳定性对生产成品SBS改性沥青的存储是不利的，尤其在长途运输时更不容易解决。

加入稳定剂可以降低沥青相与SBS相之间的界面能，SBS相的分散，强化了两相间的粘和。

同样，稳定剂的选用也需要根据沥青型号来选择;在生产前必须进行实验，选用合适的稳定剂。

SBS、稳定剂加料方式、时间点很重要，决定了沥青、SBS、稳定剂三者间的反应速率，影响着半成品粘度与搅拌发育效果，对SBS改性沥青产品性能有着极为重要的影响。

加料方式主要有两种：一是SBS、稳定剂同时匀速加入、研磨剪切、搅拌发育，二是SBS先加入、研磨剪切，待溶胀充分后再加人稳定剂、搅拌发育。

两种加料方法各有利弊，根据具体生产工艺加以调整。

三、设备的选用
确定SBS改性沥青生产设备及参数选择的依据，是设备的设计生产能力，而设计生产能力要依托成套设备中主导设备的设计生产能力，然后以此为基础来匹配其他设备。

在SBS改性沥青成套设备中，研磨机是核心设备，而溶胀反应釜则是主导设备。

其他设备以此为依据进行匹配。

需要指出的是，研磨机是整个工艺流程中最关键的设备，目前用于SBS改性沥青生产的研磨机和高速剪切磨机：
（1）胶体磨(大部分为进口设备)生产工艺：采用高温胶体磨一次研磨、成品罐高温发育工艺。

SBS与基质沥青按比例混合后直接进人胶体磨研磨，再进入成品罐高温发育直至合格。

（2）高速剪切磨机(一般为国产设备)生产工艺：采用高温溶胀、剪切工艺，先将SBS 与基质沥青高温混合搅拌溶胀，再用高速剪切机进行剪切，达到产品质量要求后送至成品罐，降温储存。

无论那种类型，均要确保混合料的研磨质量，磨盘之间的间隙必须调准确。

间隙过大，SBS混合料粒径不够小，SBS与沥青混合不充分、不均匀，从而影响质量；间隙过小(1mm以下)，强力的摩擦力会使SBS改性沥青的温度上升，有可能使沥青老化。

此外，齿面间隙的大小还会影响研磨机进出口压差、电能消耗等。

我公司研发的SBS改性沥青生产设备可以手动和自动控制生产SBS、橡胶粉、SBR、PE、SMA改性沥青。

改性沥青生产设备主要配置系统如下：
1、基质沥青快速升温系统：采用螺旋板式或列管式换热器通过导热油使基质沥青得到快速加热，以满足生产工艺的需要。

在密封环境内加热升温，避免了基质沥青因长时间高温加热和暴露在空气中而产生老化现象，生产过程中产生的硫化物相当有限，减少环境污染。

2、改性剂SBS风送或螺旋添加系统：将人工倒入倒料斗的改性剂通过风或螺旋送至沥青配料罐中。

可配有计量系统。

3、基质沥青计量系统：通过基质沥青泵和沥青流量计将设定好的沥青量通过变频器及计算机联锁加入到配料罐中。

基质沥青泵和沥青流量计采用知名品牌产品，以确保配比精确。

4、基质沥青泵送过滤系统：特别制作的沥青过滤器可将高温基质沥青中的杂质及异物进行有效过滤，防止损坏后续设备。

5、SBS与基质沥青快速混匀系统：根据生产配方调配沥青混合料，通过其组合式搅拌
器以保证搅拌均匀。

对沥青中的SBS起到预剪切作用。

6、胶体磨或三级高速剪切机：是本设备的心脏，直接关于到产品的质量。

物料在多级多层精密配合的转子和定子的高速剪切下，得到撕裂和粉碎，使SBS变成微小的颗粒均匀地分散在沥青中，形成稳定的胶体。

7、改性沥青发育储存系统：可配置多个发育（成品）罐满足工艺上融胀时间45～60分钟的需要。

SBS改性沥青发育罐内置导热油加热器，保证了改性沥青发育、储存所需工作温度；并配置高效搅拌系统，有效防治改性沥青发生离析。

8、稳定剂自动或人工添加系统：可配有计量系统。

9、计算机自动控制系统：可按工艺要求控制各原料配比、流量、各点的温度，可按流程控制各台设备，并可打印生产报表等。

配置电子元件均采用国际知名品牌。

以上阐述为本公司常规系统配置，恭请用户选购设备前详细斟酌和咨询，本公司将为客户虔诚技术服务。

SBS改性沥青生产设备主机优势：
1、采用撬装可移动式，可因地制宜任意摆放；
2、加料罐装有高速分散式搅拌器，避免物料着火和沥青不混溶等诸多缺点和安全隐患；
3、严格的双温度、压力、循环管路、电力控制系统，安全高效。

4、全变频调速。

5、无需预融胀，可边加料边过磨生产，真正硬剪切，一次过磨成功。

6、罐底内加温，加热不留死角，不必担心上层沥青已热还不能启动泵；另外也保护搅拌器不致被冷沥青粘住。

SBS改性沥青生产设备可以生产出以下类型的改性沥青：
1、满足美国ASTM D6114M-09（Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder）要求的橡胶沥青:
2、满足公路行业JTG F40-2004标准、美国ASTM D5976-96标准和美国AASHTO标准的SBS改性沥青。

3、达到PG76-22要求的SBS改性沥青。

4、达到OGFC要求的高粘度改性沥青，其中60度粘度大于105Pa·S。

5、适用于Strata应力吸收层的高粘度高弹性改性沥青。

6、可生产岩沥青、湖沥青、PE及EVA改性沥青，但存在离析，需要现拌现用。

聊城汇通系列SBS改性沥青生产设备适用于以下单位：
1、沥青混凝土拌和站；
2、对SBS改性沥青生产设备有移动要求的企业，如养护单位，配备同步碎石封层机后即可独立完成橡胶沥青应力吸收层的施工；也可与其它设备配套，完成橡胶沥青、SBS改性沥青混合料的生产与施工。

可降低企业的成本并减少对外界的依赖，因为养护改性沥青需要量通常较小，很难购买到；可以针对实际要求生产出养护所需要的各种专门改性沥青，而不是通常购买所得到的通用改性沥青产品；
3、地区或县级公路局下属企业，这些单位有使用改性沥青的需求，但无法承受改性沥青设备的投资，小型移动式SBS改性沥青生产设备可以满足其要求；
4、较大型沥青储运公司可以根据实际情况配备成套SBS改性沥青生产设备机组，可以确保改性沥青连续不间断生产供料，产量：5-40吨/小时；
该系列SBS改性沥青生产设备对上述单位还有一个最大的优点：对人员与外界环境要求低。

人员经过简单培训即可独立生产改性沥青，这与常规SBS改性沥青生产设备对人员的高要求完全不同。

四、温度控制
在改性沥青生产工艺中，除原料、设备外，最重要的是温度控制。

SBS改性剂的熔点在180℃左右，基质沥青的加热温度越高，SBS改性剂越容易被溶化、并能加快沥青的溶解速度。

但是，沥青的温度过高，沥青容易老化；SBS改性剂会被氧化、焦化、分解、降解，造成使用性能下降。

所以基质沥青的温度应控制在165℃-180℃之间。

另外，改性沥青存储时的温度也要重视。

根据生产经验，SBS改性沥青长时间的在高温条件下存储时使用性能会有所下降，在150℃-160℃存储时，其各项指标变化不大。

五、成品改性沥青的存储
成品改性沥青存储的优点在于，一可以随时监测，检查质量，保证使用性能；二供应及时。

要做到及时供应，除了生产能力的保障外还要配备存储设备——存储罐。

存储罐有立
式和卧式两种。

改性沥青在存储罐中需要搅拌或循环，因为改性沥青中含有较多的极性化合物，而SBS改性剂属于非极性化合物且粘度较大，易聚集在上部；沥青容易沉积在下部，产生离析现象。

如前所述，SBS改性沥青的存储温度也需要严格控制。

供应紧张时存储温度可设定165℃-170℃之间，在SBS改性沥青进出存储罐时各搅拌或循环一定时间；如存储时间较长，存储温度可设定到150℃-160℃之间，每天搅拌或循环一定时间。

存储罐内的SBS改性沥青的搅拌或循环也不宜太频繁，因为:
（1）由于受热使沥青中的轻质油分不断挥发，使沥青变硬变脆，降低黏结性；
（2）沥青过多地与空气接触，会发生一定程度的老化；
（3）沥青在管道内不断运行并由储存罐顶处洒落到罐内时，沥青的表面积增大，将增加沥青的氧化反应。

（4）频繁搅拌或循环还会降低沥青温度，沥青温度反复地升高、降低，既加大成本又容易使沥青老化。

聊城市汇通公路设备有限公司（原聊城市华通公路设备有限公司）成立于2004年，公司注册资本金380万元，注册地址位于聊城市凤凰工业园经三路中段，公司固定资产三千多万元，公司现有员工100余人，其中教授级高级工程师6人、高级工程师10余人、工程师及助理工程师20余人，公司主要员工来自山东省供销社聊城机械厂，从事道路沥青加热、储存及深加工设备的研发、制作及技术服务三十年，有较高的工程设计水平及丰富的项目管理经验。

我公司拥有一支从业三十年，以道路沥青加热、储存及深加工设备、材料、工艺及实验专家为主体的科研开发队伍，具有强大的产品开发能力。

公司开发的产品解决了困扰人类数千年的沥青在加热使用过程中的高污染、高能耗问题，并在筑、养路机械、公路新材料，特别是沥青设备开发研制领域，开发了道路沥青加热、储存、深加工等三大系列十余种机型的
机械产品。

公司拥有道路沥青加热、储存及深加工设备独有的完整产品体系和技术方案，尤其是公司产品导热油加热沥青罐采用的整体加热技术、快速局部升温取油技术（局部加热器）、罐底低位取油技术、分层加热技术、低位自流发油技术等专业技术；橡胶沥青设备采用的独特湿法生产工艺；SBS改性沥青设备采用的一次性过磨出成品技术、单罐持续生产技术均为不同时期世界或国内成熟技术，满足了国内外客户的不同需求。

我公司凭借道路沥青加热、储存及深加工设备领域自己独有的技术，承担的工程项目遍及全国，例如山东、河北、河南、云南、江西、陕西、山西、甘肃、内蒙古、新疆等省市自治区，并出口到包括俄罗斯、印度、巴西、葡萄牙、瑞士、澳大利亚、尼日利亚、阿尔及利亚、斯里兰卡在内的30余个国家，受到海内外客户的广泛赞誉和青睐。

多年来，聊城汇通的系统技术服务在国内外客户心目中树立了快捷的施工速度和完美的品牌形象。

聊城汇通专业制造：
沥青加热设备系列: 沥青罐|沥青储罐|沥青储存罐|沥青加热罐|沥青加温罐|沥青高温罐|沥青库|沥青搅拌罐|改性沥青发育罐|改性沥青储存罐|改性沥青储罐|改性沥青罐|导热油加热沥青罐|热空气加热沥青罐|沥青熔化设备|沥青换热器|沥青脱桶设备
沥青深加工设备系列：乳化沥青设备|橡胶粉改性沥青设备|橡胶沥青设备|改性乳化沥青设备|SBS改性沥青设备|改性沥青设备|改性沥青加工设备|改性沥青生产设备|聚合物改性沥青设备|SBS改性沥青生产设备。