制备工艺对橡胶粉改性沥青流变特性及形态学的影响研究
浅谈橡胶粉改性沥青性能的影响机理
关键 词： 改性 沥青 ； 胶粉 改性机理 ； 性能研究 ．Ⅱ 力工工艺 ； 性能验证
中图分类号 ： ４ ６２ ７ Ｕ １． １ 文献标识码 ： Ｃ 文章 编号 ：０ ８— ３ ３ ２ １ ） ０— １８一Ｏ １０ ３ ８ （０ １ １ ０ ５ ３
１ 胶粉改性沥青 的成分及改性机理 １１ 废轮胎胶粉化学成分及结构分析 ．
图 １ 沥青四组பைடு நூலகம்分试验流程图
（） ２ 沥青胶体结 构分 析。 废轮胎胶粉 中含有天 然橡胶 、 合成 橡胶 、 硫磺 、 碳黑 、 抗 青溶液进行观察 ， 为沥青质是分散相 ， 认 而油分是分散介 质 ， 老化剂 等化学成分 ， 这些成分对改善普通沥青 的品质都十分 但是沥青质 和油分不 亲和 ， 而且沥青质与油分两种组分混合 有益 ， 主要体现在橡胶 能够有效 地提高 沥青 的软化点 、 改善 不能形成稳定 的体系 ， 质极易发生絮凝 。而胶质对沥青 沥青 沥青低温下的流动性、 降低针人度、 提高延度 ， 使沥青产生可 质和油分都是亲和 的 ， 胶质包 裹沥青 质形成胶 团 ， 散在 油 分 逆的弹性变形； 碳黑可以改善沥青的粘附性、 耐久性和抗磨 分中 ， 形成稳定的胶 体。 性、 提高沥青混合料 的抗 车辙性 能 ； 可 以改 善沥青 的温 硫磺 从 化学 角度分析 沥青 的胶体结构是 困难 的， 但是根据胶 度稳定性； 抗老化剂能够提高沥青抗老化性能等。如果废轮 体的流变性质来评价则要容易得多。根据沥青的针人度指 胎胶粉能够与沥青很好地混溶并发生作用成为整体， 那么必 数 值可区分三种胶体结构：Ｉ＜ 一 Ｐ ２时， 为溶胶型结构 ； 将大大提高普通沥青的技术性能。但同时也应该看到， 胶粉 Ｐ ＝一 一＋ Ｉ ２ ２时 ， 为溶 凝胶 型结 构 ；Ｉ ＋ Ｐ ＞ ２时 ， 胶型 为凝 属 于惰性较强的高分子材 料 ， 大多数废轮胎胶粉并未经过脱 结构 。 硫处理 ， 自身有很好 的胶粘结构 ， 在一般条件下特别稳定 ， 因 １３ 胶粉 改性 沥青的改性机 理 ． 此要想把胶粉与沥青 拌和均 匀并形 成性质稳 定 的整体 材料 （） １胶粉颗粒体积熔胀 ， 使得沥青胶 体结构发生转变。 有一定 的困难。正是 因为胶粉 自 的这种结构特性 ， 身 使得胶 加入基质沥青 中的废 轮胎胶 粉能够 吸附沥青 中的轻组 粉对沥青的改性 机理 也必然 与常用 的高聚物 改性材料有 很 分， 使沥青组分产生 迁移 ， 沥青 中与胶粉 颗粒结构相 似的轻
废旧橡胶粉改性沥青的制备及其影响因素
Fig 7 Effect of amount of rubber crumb on penetration and softening point of rubber crumb modified asphalt
2 结果与讨论 211 制备胶粉改性沥青的影响因素 21111 剪切温度
在胶粉改性沥青的制备过程中 ,剪切温度过 低 ,易损坏设备 ; 剪切温度过高 ,易使沥青老化 。 在胶粉用量为 13 份 、7 000 r/m in以及 40 m in的 剪切条件下 ,通过自制控温系统 ,考察剪切温度对 胶粉改性沥青性能的影响 。由图 1和图 2 可知 , 在剪切温度低于 180 ℃时 ,随着剪切温度的升高 , 改性沥青的延度最高可达 24 cm 左右 ,较之基质 沥青大幅度提高 ,而针入度 、软化点的变化幅度不 大 。沥青属于依温性材料 ,胶粉加入到沥青中 ,在 高速剪切作用下 ,沥青和胶粉进行放热反应 ,剪切 温度的升高有助于胶粉更好地溶胀在沥青中 。但 当剪切温度超过 180 ℃时 ,其针入度 、软化点及延 度均有不同程度的下降 ,这是沥青在高温下发生老 化的缘故。故最佳剪切温度以 180 ℃左右为宜。
21115 调和油用量 由于胶粉的加入使沥青的针入度降低 ,满足
不了 FHWA - SA - 92 - 002 的要求 ,故选择一种
Fig 8 Effect of amount of rubber crumb on ductility of rubber crumb modified asphalt
Fig 6 Effect of shear time on ductility of rubber crumb modified asphalt
橡胶粉改性沥青的研究
第25卷 第1期2003年1月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF W UHAN UN IVERSIT Y OF TECHNOLOG YV o l .25 N o.1 Jan .2003文章编号:167124431(2003)0120011204橡胶粉改性沥青的研究3叶智刚 孔宪明(石油大学(华东)) 余剑英 魏连启 蒋中林(武汉理工大学)摘 要: 研究了胶粉的种类、粒径、用量及沥青的种类对胶粉改性沥青性能的影响,并通过荧光显微镜的观察探讨了胶粉对沥青的改性机理。
结果表明:两种胶粉(胎胶粉和鞋胶粉)对沥青性能的改善并无明显的差异;胶粉的粒径对沥青的改性有一定的影响,但若胶粉在沥青中溶胀性有限,对沥青改性并非胶粉越细越好;胶粉用量在20%以内,对沥青改性有显著作用,继续增大胶粉用量,沥青性能的改善幅度明显减小;沥青中轻组份含量对胶粉改性沥青的性能有很大影响,轻质组份含量大,可渗入胶粉内部使其发生溶胀,有利于沥青性能的改善。
关键词: 胶粉; 沥青; 改性沥青; 公路; 防水中图分类号: TU 571文献标识码: A收稿日期:2002207208.作者简介:叶智刚(19642),男,教授级高工;东营,石油大学(华东)(257061).3重质油加工国家重点实验室基金资助.沥青以其优良的可塑性、粘附性和粘弹性等优点,在道路铺筑、建筑防水等领域得到了广泛的应用。
但其主要缺点是低温易脆裂、高温易软化流淌,导致其使用寿命大大缩短。
为此,对沥青改性一直是人们关注的研究课题[1]。
目前用于沥青改性的材料主要有热塑性弹性体(SB S 、SEB S )、橡胶(SBR 、CR )、热塑性树脂(A PP 、PE 、EVA )等,这方面的研究已有许多报道[2],并取得较好的改性效果。
但是,这些材料的改性都使改性沥青的成本明显增加。
采用废橡胶粉改性沥青,不但可以改善沥青的高低温性,减少沥青路面的龟裂和老化,提高车辆的行驶安全和路面使用寿命,而且不增加改性沥青的成本,并可为废旧橡胶的回收利用、保护环境做出贡献。
橡胶粉改性沥青的工艺研究
等 。 照胶 粉 的粒 度 大 小 不 同 可 分 为 粗 胶 粉 、 胶 粉 、 细胶 按 细 微 粉和超微细胶粉。 路工程 中， 应用和经济角度综合考虑 ， 道 从 采 用 微 细 胶 粉 中橡胶 粉 粒径 为 ６ 、０和 １０ 目为 宜 。 ０８ ０
硫 化 胶 粉 中 的三 维 交 联 网状 分 子 结 构 松 弛 和 展 开 ， 生 溶胀 产
或 部 分 溶 胀 ， 利 于 同 沥 青 的共 混 。再 生 剂 的 掺 量 一 般 为胶 以
粉重量的 １ ２ ％～ ％。
脱 硫 机 法 所 用 的 设 备 是 由 沥 青 熔 融 釜 、 轮 泵 、 射 齿 喷 分 散 器 、 拌 器 和 加 热 系 统 组 成 。 在 生 产 时 先 将 熔 融 沥 青 搅
过 粉 碎 加 工 而 成 的 弹性 粉 状 物 ， 用 的有 废 旧 轮 胎 、 胶 鞋 常 橡
关键 词 ： 橡胶 粉
随着 我 国汽 车工 业 的 迅 速 发 展 ， 年 的轮 胎 产 量 超 过 １ 每
亿 条 ， 次于 美 国和 日本 ， 仅 每年 生 成 的废 旧轮 胎 达 到 ５ ０ ０ ０多
维普资讯
试
ｉ ｔ Ｊ
橡胶粉改性沥青的工艺研究
马献 忠
摘
安 阳市 政建 设 维护管 理处 （５ ０ ０ ４５０ ）
要： 对废 旧轮 胎 胶 粉 的 材 料 选择 、 粉 的 添加 量 、 生 剂 的 用量 、 热 温度 、 拌 时 间 、 产 方 法 等 详 细 论 述 。 胶 再 加 搅 生 改性 沥青 工 艺
对 胶 粉 合 理 加 量 的 选择 应 从 三个 方 面考 虑 ： 路 面 的使 ① 用 性 能 ； 加 工 、 输 、 铺 性 能 ； 成 本 。有 关 资料 显 示 ， ② 运 摊 ⑧ 一
橡胶粉改性沥青性能研究
题 ：堆积废轮胎必然 占用大量 的土地 资源 ，用燃
烧 等一 般 的垃圾处理方法又会产生 巨大 的环境污
染 。将 废 旧轮 胎 加 工 成 橡 胶 粉 是 国 际 上通 用 的废 旧 轮 胎 再 生 处 理 方 式 ，其 中废 旧胶 粉 在 公 路行 业 中 的使 用 是 废 旧轮 胎 处 理 的 主要 途 径 之 一 。 国 际 上 废 胎 胶 粉 的加 工 技 术 、生 产 工艺 都 已 经 非 常 成
第４ ２ 卷
第７ 期
交
通
标
准
化
Ｖｏ １ ． ４２ Ｎｏ ． ７
２ ０ １ ４ 年４ 月
Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ａｐ ｒ ．２ ０１ ４
橡 胶粉 改性沥青性 能研 究
花文娟 ，李 影
１ 研 究背 景
２ 研 究 内容
随着 汽 车 工业 的发 展及 汽 车保 有 量 逐年 增 加 ，产 生 了一 个 新 的 问题 即废 弃轮 胎 的大 量堆 积 。大规 模 的废 旧轮胎 将会 带 来 巨大 的环 境 问
本 文 将 研 究 橡 胶 粉 与 沥 青 的 反 应 ，通 过
试 验 评 价 湿 法 橡 胶 改 性 沥 青 的性 能 ，并 进 行 相 对 应 的混 合 料 的 试 验 ，探 讨 废 轮 胎 橡 胶 粉
中图分类号 ：Ｕ ４ １ ４ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ２ — ４ ７ ８ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ７ — ０ １ ５ ２ — ０ ５
Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ Ｒｕｂｂｅ ｒ Ｐｏ ｗｄｅ ｒ Ｍｏ ｄｉ ｉｅ ｆ ｄ Ａｓ ｐｈａ ｌ ｔ
橡胶粉改性沥青的机理及影响因素分析
度高得多， 当橡胶和沥青混溶成一体后 ， 沥青的黏度 提 高了 ； 当橡胶被 充分溶 胀而 未裂解 时 ， 既能 以单 它
独 的相存在 又形成 连续 的 网络 。胶粉 在改 性沥 青 中
的作用 可 以归纳 为以下 ３种 。 １ １ 结构 变化 改性 ．
橡 胶 的加 入能 吸附沥青 中的某 些组 分 ，沥青 中 与改性剂 结构 相似 的轻组分 （ 主要 是油 蜡 ）经过 渗 透， 扩散进 入橡胶 网络 ， 使橡胶 溶胀 ， 而有效 地 降 从 低游 离蜡 含量 ，组分 的变化 使得高 蜡含量 的沥青 从 溶胶 结构 变为溶一 凝胶 型结构 。
１ ２ 相 溶性 改性 ．
较低 。 当温度高时， 沥青体系中的分子链与胶粉能够
很 好地结 为 一体 ， 使改 性沥青 的相 对分 子量增 大 ， 软 化 点 相对提 高 。 当温度 再高 时 ， 管沥青 体系 中 的分 尽
子链与胶粉颗粒均匀分布并很好地结合为一体 ，但
由于胶粉 中橡 胶 的抗断强 度 降低 ，胶粉 粒 的高 弹性 能 就会 降低 ， 使改性 沥青 的软 化点 降低 。 由图 １ 所示 的结 构可 以看 出 ，橡 胶粉 改性 沥青 的搅拌 温度选 定
１ ３ 增 强作 用改 性 ．
的使用性能， 而且具有 良 的环保效益。 好 本文分析 了 影响橡胶 粉 改性沥青 的各 种 因素 （ 搅拌 温度 、 橡胶粉 剂量 、 稳定 剂 和搅 拌时 间 ） 得 出了橡胶 粉改 性沥青 ，
性能 的变 化规律 和适 宜 的加 工工 艺 。 １ 橡 胶粉 改性沥 青的 改性机 理
硫 化橡 胶 与沥青 同属非极 性材料 ，沥青 中被 视 为可溶 质 的黏度 小 的低分 子油 分和 蜡 占沥 青成分 的 ５％ 以上 ，当橡胶 经过一 定处 理后 与沥青 加热 混溶 ４ 时 ， 在 高温下被 沥青 中 的低分 子油分 溶 胀后 ， 橡胶 一 来使油 分黏度 增加 和稠度 提高 ，二来 使橡胶 分子 的 作 用力减 小 。 由于橡胶 是一 种高分 子化合 物 ， 除富有 弹性外 ， 还有很 高 的 自黏性 和互黏 性 ， 比沥青 的黏 它
胶粉改性沥青高低温流变特性研究
从图 ９可以看出： １）５％、１０％、２０％掺量的橡胶改性沥青和基 质沥青的复数剪切模量都随温度的上升而不断减 小，说明随着温度的升高，橡胶改性沥青抵抗剪切
图 １０ 相位角与温度的关系
从图 １０可以看出： １）５％、１０％、２０％掺量的橡胶改性沥青和基 质沥青的相位角都随着温度的上升而增大，由此可 以看出伴随着温度的上升，橡胶改性沥青中的粘性 部分比例慢慢变大，即沥青的高温性能逐渐变差。 ２）同一温度下不同掺量胶粉改性沥青的相位 角大 小 排 序 为：基 质 沥 青 ＞５％ 橡 胶 改 性 沥 青 ＞ １０％橡胶改性沥青 ＞２０％橡胶改性沥青，说明在沥 青中加入橡胶粉，不管是在高温还是在中高温都能 提高沥青中弹性部分所占的比例，降低粘性部分比 例，而且随着橡胶粉掺量的提高，沥青的弹性性能 提高得越来越明显，即对沥青高温性能的改善效果 越来越明显。 综合分析 ０％ ～２０％掺量范围内胶粉改性沥青 的复数剪切模量和相位角与温度的关系，所得出的 结论与上述频率扫描试验的一致，即高温状态下 ２０％掺量橡胶改性沥青的复数剪切模量最大，对应 的相位角最小，此时胶粉改性沥青的车辙因子最 大，高温性能最优。
关键词：胶粉改性沥青；动态剪切流变试验；低温弯曲蠕变试验；流变特性
中图分类号：Ｕ４１４
文献标识码：Ａ
０ 前 言
沥青是一种温度敏感性材料，沥青混合料面层 永久变形的产生，是由于在高温状态下沥青软化， 粘聚力降低，在重载车辆荷载的作用下产生流动， 最终导致面层出现车辙。同样，在低温条件下，由 于沥青在玻璃态的劲度模量增加，蠕变速率降低， 沥青结合料变脆变硬，应力松驰能力下降，所以容 易出现低温开裂。而橡胶粉的掺入能有效地改善其 温度敏感性，从而使沥青混合料具有更良好的路用 性能。
橡胶沥青流变性能研究进展
橡胶沥青流变性能研究进展摘要：橡胶沥青的流变性能对进一步提高橡胶沥青的优越性具有指导意义，针对目前国内外关于橡胶沥青流变性能的研究状况，本文对橡胶沥青流变性的评价方法、影响因素进行了评述。
针对目前国内外的研究现状，提出了橡胶沥青流变性研究的不足：1、橡胶沥青的流变模型与传统沥青不同，仍然用传统的方法来评价橡胶沥青显得不足；2、沥青流变性的优劣不等价与混合料的性能，评价不同改性沥青混合料的性能要结合影响混合料性能特定的因素：油石比、混合料级配等。
关键词：橡胶沥青流变性能评价方法影响因素性能对比引言：从轮胎中回收的橡胶作为一种弹性粘合添加剂已经被广泛地应用在路面工程中。
破碎轮胎胶粉改性沥青展现出良好的力学性能，提高了路面的耐久性，减少了反射裂缝和良好的抗疲劳性能。
此外，从环境的角度来看，废旧轮胎橡胶作为沥青改性剂来使用对解决资源的浪费和轮胎的处置是有利的。
1、橡胶沥青流变性能的评价方法1.1Brookf ield 试验方法T.J.Lougheed 等人用Brookf ield 试验来研究废胶粉（CRM）沥青混合料的粘度性质，发现CRM加入混合料后，由于芳香族油的吸收和橡胶颗粒膨胀，混合料粘度增加。
随着橡胶比例的增加，对粘度的影响越明显。
Brookf ield试验方法是ASTM标准中橡胶沥青制定的测试方法，其测试过程如下：要求黏度计具有四个以上的可调转速，剪切速率的范围是0.1-50s-1，分为A、B、C三种测试方法，A：通过测定恒定剪切速率下的扭矩，测定非牛顿材料的表观黏度，建议采用两种以上的速率更能确定流体的粘度。
B、C：采用一系列的旋转速率来确定剪切变稀和触变性的非牛顿流体的性能。
1.2动态剪切流变试验美国战略公路研究计划（SHRP）在沥青结合料路用性能规范中提出评价沥青结合料高温稳定性和中等温度条件下疲劳特性的指标是采用动态剪切流变仪（DSR）。
通过测量沥青胶结料的复数剪切模量（G*）和相位角（δ）来表征沥青胶结料的粘性和弹性性质。
胶粉改性沥青生产工艺及评价体系研究
胶粉改性沥青生产工艺及评价体系研究摘要：本文重点分析了胶粉改性沥青的种类和特点，供具体工程选择合适的橡胶粉。
研究了胶粉改性沥青的生产工艺、制备方法。
关键词：橡胶沥青；生产工艺；评价体系橡胶沥青是“沥青、回收轮胎橡胶和某些添加剂混合而成的胶结料，橡胶成分最少占到总量的15%，并且与热沥青充分反应，橡胶颗粒产生融胀”。
它具有高的弹性性能和低的弹性模量。
橡胶沥青是在高温条件下（≥180℃）和高速剪切下生产的，促进了沥青和橡胶成分间的物理反应，使橡胶颗粒悬浮在沥青中。
1、前言废胶粉应用于沥青路面的技术主要分为湿法和干法两大类。
根据美国加州沥青橡胶使用指南的定义，湿法是指先与沥青拌和，制成一种称为橡胶沥青的改性沥青胶结料，然后再与集料拌和；干法是指将CRM作为一部分细集料先与石料干拌，然后喷入沥青拌制成废橡胶粉（或颗粒）改性沥青混合料。
2、橡胶的分类橡胶粉按粉碎方式可分为，常温粉碎法、低温粉碎法、常温化学法三种；按来源可分为胎面胶粉、鞋底胶粉和杂品胶粉；按胶粉粒度可分为粗胶粉、细胶粉、微细胶粉、超微细胶粉；按胶粉的处理方法可分为普通胶粉和脱硫活化胶粉。
表1 橡胶粉的分类选择适合于沥青改性的橡胶粉，主要应考虑以下三个因素：（1）胶粉的粒度粗的橡胶颗粒容易在沥青中沉淀。
橡胶粉越细，橡胶颗粒越容易在沥青轻质中溶胀，越能增强与沥青的和易性，达到均匀分散，促使橡胶粉与沥青相互渗透，融成一体，从而提高改性效果。
但胶粉越细，其价格也越高，在实际应用中，应从技术，经济两方面考虑。
（2）胶粉的性质所谓硫化，就是指胶料经过化学，物理的方法处理后，橡胶分子直链结构变为三维的立体网状结构，改变了橡胶的物理和机械性能。
所以，硫化实质上是橡胶链状分子的交链反应过程。
生胶变成硫化橡胶后，失去了可塑性，不能直接加工使用，要重新使用就得将废橡胶制品粉碎成胶粉“脱硫”使其恢复某些生胶性能。
所谓脱硫，不是分离硫磺，而是通过高温或蒸汽的作用，使硫化橡胶发生氧化解聚等作用，从而使橡胶分子的大立体网状结构被打破，变成小的立体网状结构和链状物，易于和沥青互溶，达到改性沥青的目的。
橡胶粉改性沥青材料及其性能研究
及 其 能研 究 性
孙 才荫
（ 南 高 速 公 路 东 线 建 设 公 司 ．海 南 海 口 ５ 性 沥青 为研 究对 象 ，对 其 改 性 机 理 、应 用要 求 、 改性 后 的 性 能 以及 施 工 控 制 等 关键 技 术进 行 研 究 ， 可
ｄ ｒ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏｔｎ ｎ ｈ ｔｄ ｒａ ｎ ｔｅ ｒｃｉ ｌ ｐｏ ｃ． ｅ ，ａ ｄ ｔ ｉ ｐ ｒ ｔ ｉ ｔｅ ｓ ｙ ａｅ ａ ｄ ｈ ｐａｔ ａ ｒｊ ｔ ｉ ａ ｕ ｃ ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｒ ｂ ｅ ｐ ｗ ｅ ； ｍｏ ｉ ｅ ａ ｐ ａｔ ｒ ｐ ｒ ｓｕ ｙ； ｃ ｎ ｔ ｃｉ ｎ ｏ ｔ ｌ ｙ ｒ ｓ ｕ ｂｒ ｏ ｄ ｒ ｄ ｆ ｄ ｓ ｈ ｌ ；ｐ ｏ ｅ ｔ ｔ ｄ ｉ ｙ ｏ ｓｒ ｔ ｃ ｎ ｒ ｕ ｏ ｏ
中 国 人 民 大 学 出版 社 ． １８ ． ９９
硕 士 研 究 生 ， 研 究 方 向 为 油 气 田 环 境 风 险 评 价 ； 刘 宏 菊
（ ９ ４ ， 女 ，硕 士 生导 师 ， 副教 授 。 １ ６ 一）
［］李 美 求 ，周 思 柱 ． 于 模 糊综 合 评 价 法 的 钻 井 ６ 基
ＤｏＩ １．８ ９ ． ０ — ７ ６２ １．２０ ． ｌ ： ０３ ６ ￣１ ２ ４ ８ ． ００ ／３０ ０ ０ ３
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｓ ａ ｃ ｏ Ｂｉｕｍ ｉ ｏ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｎｄ ｔ ｎ ｕｓ ｔ ｒａ ａ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｏ Ａｓ ａ ｔ ｐｈ ｌ Ｍ ｉｔ ｅ ｘ ｕｒ ｗｉｈ ｔ Ｒｕｂｂ ｒ ｅ Ｐｏ ｅ ｗｄ ｒ
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橡胶沥青老化后物理和流变特性研究
ｈ ｔ ｅ ａ ｓ ｐ ｈ ｅ ｌ ｔ ． ａ ￣ ｒ ｏ ｕ ｈｄ ｇ ｙ ａ ｎ￣ ａ ｉ ｃ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｄ Ｓ Ｒ ） ｔ ｅ ｓ ｔ ， ｂ ｒ ｏ ｏ ｋ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｖ ｉ ｓ ｃ ｏ ｓ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ， ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｔ ｔ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｏ ｎ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｎｄ ａ
科 学 论 坛
橡胶沥青老化后物理和流变特 陛研究
丁 海 波
（ 重庆交通大学 土木建筑学院， 重庆 ４ ０ ０ ０ ７ ４ ）
摘 要： 该文通过沥青物理． 流变特性 的改变 ， 研究 了橡胶 粉改性剂 （ Ｃ Ｉ 对沥青流变特性 的影响。 通过动态剪切流变 （ Ｄ Ｓ 试验 ， 布 氏粘度试验 ， 软 化点试验和针入度试验研究 了老化对沥青物理和流变特性 的影响。 结 果表 明， 橡胶粉 降低了老化对 沥青物理和流变特性的影响。 随橡胶粉掺量增加 ， 粘度 老化指数和Ｇ ＊ ／ ｓ ｉ ｎ ￣ 老化指 数降低 ， 而ｔ ａ Ｉ ｌ ６老化指数增加 ， 表 明， 橡胶粉可 以提高沥青的抗老化能力 。橡胶粉 改性使软化点增 量 （ △ｓ ） 和橡胶沥青针入度 老化率 （ Ｐ Ａ 大幅度降低。此 外， 橡胶粉 掺量越 高， Ｐ Ａ Ｖ 老化 后Ｇ ＇ ｓ ｉ ｎ ６ 越低， 沥青抗疲劳开裂能力提高 。 关键 词： 道路 工程； 橡胶沥 青； 老化 ； 流 变特性 中 图分类 号 ： Ｕ ４ １ ４ 文献标识 码 ： Ａ
ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｈｅａ ｔ ｎｔ ｉ － ａ ￣ ｉ ｎ ｇａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｒｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｏ ｗｄ ｐ ｅ ｒ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ Ｓ Ｏｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｎｃ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ（ △Ｓ ） ａ ｎ ｄ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｓｐ ａ ｈ ｌｔ ａ ｐ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ（ Ｐ ＡＲ ） ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｉ ｎａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｈｅ ｔ ｈ ｉ ｈｅ ｇ ｒ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｏｂ ｒ ｂ ｅ ｒ ｏ ｗｄ ｐ ｅ ｒ ， Ｐ ＡＶａ ｇ ｉ ｎ ｇＧ ｓ ｉ ｎ ６ ｌ ｏ ｗ ｒｒ ｅ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｎｃ ａ ｅｔ ｏｆ ａ ｔ ｉ ｇ ｕ ｅｃ ｒａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇｏ ｆ ａ ｓ ｐ ｈ ｌ ａ ｔ ｎｃ ｉ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ
制备工艺对橡胶沥青高温性能影响试验研究
对于因素 B，软化点试验和动态剪切流变试验结果见图 2。
图 2 不同搅拌时间下橡胶沥青软化点和 抗车辙因子变化趋势图
由图 2 可知，随着橡胶沥青搅拌时间的增加，软化点和车 辙因子均呈现先增加后降低的变化趋势。搅拌时间低于 60min 时，由于胶粉颗粒的溶胀使其体积膨胀，胶粉颗粒之间 交联作用逐渐变强，使得橡胶沥青高温稳定性增强，软化点变 大。搅拌时间超过 60min 时，胶粉的脱硫和降解的作用占据主 导作用，降低了胶粉之间的交联作用，同时搅拌时间过长，使 得沥青中轻质组分过分挥发，沥青出现部分老化，使得橡胶沥 青软化点出现上下波动的现象。超过 60min 以后，抗车辙因子
关键词：橡胶沥青；高温性能；制备工艺
1 引言
近年来，我国各道路交通量飞速增长，大部分道路均采用 沥青混凝土路面结构，而普通基质沥青性能逐渐满足不了如 此庞大的交通量对路面质量的要求。尤其在夏季高温时期， 路表温度较高，在车辆荷载作用下，很多路面出现不同程度的 车辙，影响道路的服务水平，程度严重的车辙甚至导致事故发 生。因此，很多学者致力于对普通基质沥青进行改性的研究。
214
图 3 不同搅拌转速下橡胶沥青软化点和 抗车辙因子变化趋势图
由图 3 可知，随着橡胶沥青搅拌转速的增加，软化点呈 增 加 趋 势 ，抗 车 辙 因 子 无 明 显 增 加 或 降 低 的 趋 势 。 搅 拌 转 速由低于 5000r/min 时，软化点增加幅度较大，当转速超过 5000r/min，增加幅度相对降低，呈缓慢增加。64℃和 70℃的 抗车辙因子在 6000r/min 时，出现一个拐点，表明橡胶沥青制 备过程中，搅拌转速最佳选择为 6000r/min，此转速下胶粉颗 粒 已 能 满 足 充 分 溶 胀 ，使 橡 胶 沥 青 的 高 温 抗 车 辙 能 力 达 到 最优，高温性能较好。
改性橡胶沥青生产研究
改性橡胶沥青生产研究通过对橡胶沥青形成机理分析，掌握橡胶沥青生产控制关键点，结合目前实际生产设备和室内试验基础上采用改性沥青、80目橡胶粉进行橡胶沥青试生产，验证橡胶沥青生产工艺的技术参数。
经测试，各项指标满足相关技术要求。
标签：橡胶沥青；机理分析；SBS改性沥青；80目橡胶粉1 概述文章对改性橡胶沥青生产进行分析研究，以便制备出性能优越的改性橡胶沥青，延长钢桥面铺装层使用寿命。
2 橡胶沥青生产机理分析橡胶粉与沥青在高温搅拌时，橡胶粉主要发生溶涨、脱硫及降解几种变化。
溶涨是物理变化，即橡胶粉颗粒吸收沥青中轻质油分而体积变大；脱硫与降解是化学变化，脱硫是指橡胶粉颗粒中C-S发生断裂，造成橡胶颗粒失去部分硫化橡胶的弹性而恢复部分天然橡胶的柔韧性；降解是指橡胶粉颗粒中C-C发生断裂，导致橡胶分子链断裂、分子量降低。
因此，制备橡胶沥青时，既要保证橡胶粉充分溶涨，又要避免橡胶粉发生严重的脱硫与降解，寻求二者的平衡点。
橡胶沥青的性能受到搅拌方式、温度和时间以及橡胶粉规格和掺量等因素的影响，确定最佳的生产参数、合理地控制橡胶沥青反应进程是橡胶沥青生产的关键。
3 橡胶沥青生产方案研究3.1 材料沥青为SBS改性沥青，技术指标要求参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）相关要求。
橡胶粉为80目胶粉，技术指标要求如表1。
3.2 生产方案橡胶沥青的生产要考虑搅拌方式、温度、时间及橡胶粉掺量等技术参数。
3.2.1 搅拌方式橡胶沥青生产一般采用普通搅拌（叶片式）、高速剪切搅拌以及普通搅拌和高速剪切共用。
相关研究表明，当采用高速剪切搅拌方式，橡胶沥青的粘度将一直处于衰减，因此，不宜采用高速剪切的搅拌方式[1]。
因此，采用卧式搅拌设备。
3.2.2 搅拌温度温度增加有利于加快橡胶颗粒的溶胀速度和改善橡胶沥青的延度。
但温度太高会造成橡胶颗粒过度降解而影响粘度；搅拌温度较低，则要较长的时间而影响生产效率。
200℃的搅拌温度是比较合适的，但现有生产设备很难达到200℃，因此，选择180℃左右的搅拌温度。
橡胶沥青制备技术探讨研究
橡胶沥青制备技术探讨研究橡胶沥青是一种将橡胶粉和沥青混合制备而成的混合物，可以用于道路建设、防水工程和其他建筑工程中。
橡胶沥青具有优异的耐磨性、抗老化性和降低路面噪音的特点，因此受到了广泛关注。
本文将对橡胶沥青的制备技术进行探讨研究，希望能够为相关领域的研究和应用提供一定的参考。
一、橡胶沥青的制备方法1. 橡胶粉与沥青的混合法将橡胶粉与沥青分别加热至一定温度，然后混合搅拌，使橡胶粉均匀地分散在沥青中。
这种方法制备的橡胶沥青具有较好的稳定性和耐久性，但由于橡胶粉与沥青之间的相容性较差，容易出现分层现象。
2. 橡胶粉改性沥青将橡胶粉用溶剂或增溶剂处理，然后与沥青进行混合。
这种方法可以提高橡胶粉与沥青的相容性，提高橡胶粉在沥青中的分散性和稳定性。
但这种方法需要使用特殊设备和化学试剂，成本较高。
1. 橡胶粉与沥青的增溶剂处理技术通过对橡胶粉进行增溶剂处理，可以提高橡胶粉与沥青的相容性和分散性，从而提高橡胶沥青的性能。
目前已有一些研究表明，采用特定的增溶剂可以有效改善橡胶粉与沥青的混合性能，从而得到具有良好性能的橡胶沥青。
3. 微观结构表征技术采用先进的微观结构表征技术，可以直观地观察橡胶粉和沥青的混合界面结构，从而揭示橡胶粉与沥青的相互作用机制，为优化橡胶沥青的制备技术提供依据。
三、橡胶沥青的应用前景橡胶沥青具有优异的性能，已经被广泛应用于道路建设、防水工程和其他建筑工程中。
随着城市化进程的加快，对道路和建筑材料性能要求的不断提高，橡胶沥青的市场需求量将会进一步增加。
橡胶沥青的环保性能也受到了重视，符合当前可持续发展的要求。
橡胶改性沥青制备与改性机理研究
橡胶改性沥青制备与改性机理研究作者：***来源：《西部交通科技》2022年第08期摘要：為研究橡胶沥青制备影响因素及其改性机理，文章采用正交试验设计方法，分析了基质沥青标号、橡胶粉目数及橡胶粉掺量3个因素对改性沥青性能的影响，并采用推荐材料掺量进行红外光谱试验及扫描电镜试验，研究橡胶改性微观机理。
结果表明：针入度、软化点及5 ℃延度受三个因素影响程度排序一致，均为橡胶粉掺量＞沥青标号＞橡胶粉目数；根据沥青性能试验结果变化特征，橡胶改性沥青制备推荐参数为70#基质沥青、60目橡胶粉及22%橡胶粉掺量；根据微观机理分析可知橡胶改性过程中主要发生的为物理反应，未产生新的化学键，橡胶粉颗粒可在沥青中均匀分布，且被沥青重复包裹。
关键词：橡胶改性沥青；正交试验；红外光谱；扫描电子显微镜中图分类号：U416.03-A-29-088-40 引言经过数十年的高速发展，我国已经建成了十分发达的公路运输网络。
根据交通运输部发布的《2020年交通运输行业发展统计公报》，截至2020年末，我国公路总里程已达到519.81万km，同比增长18.56万km，其中高速公路为16.10万km。
沥青路面以其优良的行车舒适性、相对经济的新建维修养护成本、建成后开放交通时间短，已成为我国高等级公路及市政公路的主要结构形式。
但是沥青路面长期在交通荷载和自然环境作用下已出现疲劳开裂、车辙拥包、松散剥落等病害，从而降低了沥青路面的使用性能及服役寿命。
同时，随我国社会经济的发展，汽车行业也得到高速发展，根据国家统计局公布数据，截至2020年我国民用汽车保有量已经超过2.7亿辆。
巨大的汽车保有量产生大量的废旧弃用的橡胶轮胎，造成了严重的环境污染。
相关研究表明，橡胶、SBS、丁苯胶乳等聚合物改性沥青可以提高沥青混合料的路用性能。
因此，如何利用橡胶轮胎制备橡胶改性沥青提高沥青混合料路用性能成为道路研究者的研究重点。
美国从20世纪80年代便开始将废弃轮胎制备的胶粉用于沥青改性并展开工程应用；我国交通运输部在2007年将“废旧橡胶粉筑路应用技术”作为重点研究和推广应用项目进行了示范和宣传。
新型胶粉改性沥青老化特性及机理研究-建筑科学与工程学院[1]
![新型胶粉改性沥青老化特性及机理研究-建筑科学与工程学院[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/fc91d117f111f18583d05a4c.png)
硕士学位论文（在职硕士）论文题目: TOR橡胶沥青老化特性及机理研究学科专业: 建筑与土木工程专业代码: 085213研究方向:学位类别: 工程硕士Array论文编号:中图分类号：U. D. C. :工程硕士学位论文TOR橡胶沥青老化特性及机理研究硕士研究生：***导师：***专业：建筑与土木工程二O一一年五月Classified Index：U. D. C. :M.D.DissertationResearch on the Aging Characteristics andMechanism of TOR Asphalt RubberGraduated Student：***Adviser：***Major：May, 2011TOR橡胶沥青老化特性及机理研究i摘要TOR的加入改善了橡胶沥青的组成结构与性能，TOR橡胶沥青作为一种具有优良路用性能的节能环保材料具有广泛的应用前景。
作为一种高分子材料，TOR橡胶沥青在热、光、氧、水分等因素作用下容易发生老化，沥青的老化会使沥青路面产生一系列病害，直接影响路面的使用寿命。
因此，有必要研究TOR橡胶沥青的老化特性及机理，为延长TOR橡胶沥青路面使用寿命提供理论依据和技术支持。
本研究选取了东海牌70＃沥青、虹磊60目斜交胎胶粉和维他连接剂（TOR）制备TOR 橡胶沥青。
沥青制备时搅拌温度控制在170±3℃，搅拌速率为500rpm，搅拌时间为60min，搅拌完成后静置溶胀1h。
根据沥青实际使用时的老化影响因素及国内外研究现状，考虑热、氧、光、水几种环境因素进行老化环境组合，选取薄膜烘箱加热老化试验、压力老化试验和紫外光老化试验设备进行沥青老化模拟试验。
对比分析基质沥青、橡胶沥青和TOR橡胶沥青薄膜加热老化和压力老化标准试验前后的性能，得出以下结论：三种沥青老化后软化点提高，延度、针入度降低；TOR的加入减弱了橡胶沥青短期老化对其高温性能的影响，使橡胶沥青短期老化后低温抗裂性能变差。
TB胶粉改性沥青制备方法比较研究
TB胶粉改性沥青制备方法比较研究路本升;杨帆;张国扬;周晓静;唐乃膨【期刊名称】《重庆交通大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(43)6【摘要】高温法Terminal Blend(TB)胶粉改性沥青技术同时解决了传统橡胶沥青黏度大、存储稳定性差、恶臭排放的问题,但260℃高温工艺可能会引起安全问题,且生产难度较高。
采用红外光谱分析(FTIR)、溶解度试验、凝胶渗透色谱分析(GPC)、流变学试验、存储稳定性试验,综合对比了高温法(260℃)、化学活化法(200℃)、高速剪切法(200℃)制备胶粉改性沥青的分子结构、溶解度、分子量分布、流变性质、离析等指标。
结果表明:3种方法制备的胶粉改性沥青,均发生了脱硫反应(红外光谱966 cm^(-1)峰活性聚合物基团增强)与降解反应(部分胶粉大分子链段降解,产生与沥青质尺寸相当的分子链),高温法和化学活化法的脱硫降解程度比剪切法剧烈;高温法和化学活化法制备TB胶粉改性沥青的溶解度不低于96%,较剪切法提高4%~7%,135℃黏度约为1.2~1.3 Pa·s,约为剪切法的1/3;20%胶粉含量下,200℃高速剪切法及48 h发育难以制备出低黏度TB胶粉改性沥青;降低胶粉含量可在发育过程中加快胶粉的降解,高速剪切法具有制备低含量TB胶粉改性沥青的潜力。
【总页数】7页(P25-31)【作者】路本升;杨帆;张国扬;周晓静;唐乃膨【作者单位】山东高速建设管理集团有限公司;山东高速绕城西线公路有限公司;山东高速路用新材料技术有限公司;重庆交通大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】U414.217【相关文献】1.胶粉/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青、橡胶沥青的基本性能比较研究2.TB 胶粉改性沥青/SBS改性沥青低温性能研究3.TB胶粉复合SBS改性沥青及混合料的低温性能4.Terminal Blend(TB)胶粉/SBS复合改性沥青性能研究5.多聚磷酸复配TB胶粉改性沥青流变特性及其混合料路用性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
干拌橡胶沥青混合料沥青改性微观形态和效果分析
⼲拌橡胶沥青混合料沥青改性微观形态和效果分析摘要：⼲法⼯艺⽣产的橡胶沥青混合料中的橡胶粉究竟对沥青有⽆改性，⼀直是橡胶沥青研究中争论颇多的问题。
⾸先对采⽤湿法和⼲法⼯艺⽣产的橡胶沥青混合料的⽔稳定性和⾼低温性能进⾏了分析验证，结果表明：两种⼯艺⽣产的橡胶沥青混合料这些性能差别不⼤；由于⼲法橡胶沥青混合料的橡胶沥青是在施⼯中形成⽽不是事先拌制的，通过对抽提得到的回收沥青进⾏微观和宏观性能试验，并对剥离的橡胶粉颗粒表观形态的变化进⾏了分析，发现⼲法橡胶沥青混合料在施⼯中，橡胶粉颗粒在催化剂的帮助下对沥青存在类似于湿法⼯艺中橡胶粉颗粒在沥青中溶胀脱硫等此类的改性，并且效果接近。
从沥青改性的⾓度解释了为何在有催化剂参与下，⼲法⽣产的橡胶沥青混合料性能同样可以达到湿法⼯艺的⽔平，为⼲法橡胶沥青混合料的推⼴提供参考。
关键词：橡胶沥青混合料；⼲法；湿法；抽提；胶粉形态概述作为橡胶沥青混合料应⽤的重要⽅法———⼲法⼯艺，它的发展经历了3个阶段［1］：第⼀阶段是“Plus Ride”系统，⽤混合料质量3%～5%的粗颗粒橡胶粉，为的是破除路⾯薄冰和改善抗滑能⼒，并未考虑到对沥青改性作⽤；第⼆阶段在第⼀阶段的基础上增加了⼀部分细橡胶粉以改善沥青性能，称为“类集料TAK系统”；第三阶段是全部采⽤细橡胶粉，去掉弹性集料功能，增加改善沥青性能，橡胶粉⽤量也下降到混合料的1%以下，称为“新⼲法”。
由于⼲法橡胶沥青混合料在拌缸内⽣产，橡胶粉与沥青反应时间短，对沥青改性作⽤有限，因此必须加⼊促进橡胶粉与沥青反应的催化剂，在诸如维他连接剂TOR等催化剂的作⽤下，⼲拌橡胶沥青混合料的性能得到很⼤提⾼［2］。
但是⼤多数业内⼈⼠认为即使在催化剂的作⽤下，⼲拌⼯艺因缺乏像湿法那样的沥青和橡胶粉充分溶胀，⽆法保证其能否有效改善沥青性能［3］，这些观点限制了⼲拌⼯艺在橡胶沥青领域的应⽤，⽆法发挥⼲法⼯艺施⼯简便、⼯法易⾏、造价低的优势，因此本⽂在验证采⽤⼲法⼯艺的橡胶沥青混合料性能的基础上，通过微观和宏观试验分析采⽤⼲拌⼯艺后混合料中的沥青性能是否被橡胶粉改性，改性效果如何。
浅谈橡胶沥青制备工艺及性能
浅谈橡胶沥青制备工艺及性能摘要]首先在室内研究了粒径、掺量不同的废轮胎橡胶粉粒对基质沥青改性的效果，之后又研究了橡胶沥青的性能根据反应温度、时间变化的规律。
实验结果表明：要使橡胶沥青的性能达到最优，制备时橡胶粉粒粒度为80目、掺量为15%。
反应的温度、时间对橡胶沥青的性能有较大的影响。
在高温的条件下，反应时间超过4小时后，其性能开始老化。
[关键词]橡胶沥青；废旧轮胎橡胶粉粒；工艺；性能；改性前言：目前，废旧轮胎被人们称为是“黑色污染”，它的回收和处理是世界性的难题。
世界上废旧轮胎回收利用一般用于：轮胎翻新、热能利用、土木工程建设、生产再生胶等。
其中将废旧轮胎橡胶粉粒运用在沥青路面的建设已经成为各国研究和使用的重点。
一、橡胶沥青制备1、实验准备橡胶粉粒使用青岛绿叶公司所生产的废旧轮胎橡胶粉粒，粒度分别为20目、40目、60目、80目、120目。
基质沥青使用韩国仁川精油70号。
2、制备工艺制作橡胶沥青，橡胶粉与沥青在高温的条件下搅拌，橡胶粉会发生溶胀、脱硫和降解。
溶胀是一种物理变化，即是橡胶粉粒吸收沥青中的轻质油分所使体积变大；脱硫和降解是一种化学变化，脱硫指的是橡胶粉粒中C-S发生断裂，造成橡胶粉粒失去一部分硫化橡胶的弹性从而恢复部分天然橡胶的柔韧性；降解是指橡胶分离中C-C发生断裂，使橡胶分子链断裂、分子量降低。
所以在制备橡胶沥青时，在保证橡胶粉粒充分溶胀的同时，也要避免橡胶粉粒发生严重脱硫和降解，需找到二者的平衡点。
所以，制备橡胶沥青的关键在于搅拌温度和时间。
根据美国亚利桑那州以及加利福尼州应用橡胶沥青的成功经验，温度应控制在最低190℃，最高226摄氏度。
橡胶沥青胶结料必须在至少45分钟搅动的情况下才能发生比较理想的反映效果。
由于橡胶沥青的生产设备受到限制，很难达到200℃以上的高温，所以选择175~180℃作为制备温度，搅拌时间为60分钟。
3、橡胶粉粒径和掺量对橡胶沥青性能的影响分别用粒径为20目、40目、60目、80目、120目的废旧轮胎橡胶粉粒，先将基质沥青加热至160℃左右，然后慢慢加入10%、15%、20%（占橡胶沥青的质量数）橡胶粉粒，将温度加热为180℃时高速搅拌60分钟，制作成不同的橡胶沥青。
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收 稿 日期 ：２ ０ ４ １ ０ ６ ０ ８
段 。 在 基 质 沥 青 方 面 ，早 在 上 世 纪 五 ｛年 代 ， ‘
Ｂ ｏ ｎ ａ 等就 对 基 质 沥 青 的 流 变 学 特性 进 ｒｄ ｙ ｎＪ（
作 者简介 ：廖明义， 博士 ， 男， 教授
改性沥青提供理论依据。
利用废胶 粉改 性沥 青可 以有效 的改 善沥 青材 料 的 力学性 能 ， 善其 耐寒性 以减 少龟裂 ， 改 提高 其 抗 疲 劳开 裂 能 力和 耐 老化 性 能等 ， 而 满足 修 筑 从 道 路 的要求 。 环境 保护 的 角度来 看 ， 从 由于汽 车工 业 的 飞速 发 展 ， 年 都 会 有数 以 亿计 的 轮胎 被 废 每 弃， 造成 对 自然 环境 的严 重破坏 ， 国外发 达 国家 在 利用废胶 粉改 性沥 青 已成 为废 弃橡 胶 的主要处 置 方 法之 一 。 进入 到新 世纪 ， 国 由于公路 建设 的快 我 速发 展对 沥 青 的性 能提 出了更 高 的要求 ， 且 废 并 弃 的 轮胎 等 橡胶 材料 对 环 境 带来 极 大 的污 染 ， 因 此， 废胶 粉改性 沥青 也越 来越得 到重 视 。
基质 沥青是 内部结构 极其 复 杂的多分 散性 的
材料 函数 、粘度 以及 剪切应 力和 应变 的关系 。在 聚 合物 改性 沥青 方 面 ，．ｓｅｒＤ 等将 基 质沥 青 Ｉ ｕｕ ｅ 与 改性沥 青相 比较 ，考察 了二者 的流变 特性 ，认 为 改 性 沥 青材 料 同样 也 是 一 种 线 性 粘 弹 体。 ＳａｔａＪ 研 究 了 聚 合物 改性 沥 青 在 由粘 弹 性 ｔｓｎ 等 流体 向牛 顿性流 体转 变过程 中粘 度 的变 化 ，并用
性 ，还 能 有效 的揭示 出改性机 理 。
胶体 体 系 ，其 内部 组分和 含 量是 由产地和提 炼 方 法所 决定 的 ，不同 类别 之间差 异较 大 。与基质 沥 青相 比 ，废胶 粉改性 沥青 情况更 加 复杂 ，对 于 它 内部结构 和改性 机理 的研 究 ，到 目前为 止还 没 有 统 一的认 识 流变 学方法 是研 究基 质沥青 和聚 合
物 改性沥 青 内部结 构 以及 改性 机理 的一种 有效 手
根据 “ 力化 学” 原理 ｌ ， 究 开发 了新 的胶 粉 １研 ］ 改性 沥青 制备技 术 ，并 用这 一技术 使胶粉 有效 地
降解 ，成 功地制 备 了胶 粉均 匀稳定 分散 ，性能 良
好 的改性 沥青 。“ ‘ 在 力化学 ’原理 制备废 橡胶 粉
一
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石
油
沥
青
２ ０ 年 第 ２ 卷 ０６ Ｏ
基础 上 ， 对新 旧两种工 艺所制 备 试样 的流变 学 特性 和形 态进行 了试 验与 理论研 究 ，旨在 为胶 粉
由图 ２可 见 ， 统工 艺 所制 备试 样的粘 度 明 传 显大于 新 型工 艺所 制备 的试 样 。二者 的粘度 均随
部、 申请 专 利 １ ０项
） 年 毕业于俄罗斯莫 ３
行 了 考 察 ，认 为 沥 青 材 料 是 一 种 粘 弹 性 材 料 。 １ ａｙＪＭ 和 Ａ ａ ｅＰ等 研 究 了沥 青材 料 的动 态 ） ｌ ｅ ｔｎ
斯 科精 细化工学院 己在 国内外发表学术文章 ９ 余篇， ０ 著作
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２０ 年 １ ０ ６ ２月
石 油 沥 青
Ｐ Ｔ ＯＬ ＵＭ Ｓ Ｈ Ｅ Ｒ Ｅ Ａ Ｐ ＡＩ Ｔ第２ ｏ卷 Nhomakorabea ６ 期
制备工艺对橡胶粉改性沥青流变特性 及 形 态学 的影响研究
廖 明 义 倪 阳
ｌ 大连海事人学机 电与材料工程学院高分 子材料研 究所 （ 大连 １６ ２ ） ０ ４ １ ２ 大连理上大学化工学院高分子材料系 （ 大连 １６ ２ ） ０４ １
高 温粘 度 ， 利 于 施工 ， 降低 了试 样 粘 度 对 温 度 的 敏 感 性 。 态流 变 学特 性 研 究表 明 由于 传 有 还 动 统 工 艺 所 制 备试 样 中 包 含 了大量 未 降解 的胶 粉 颗 粒 ，所 以它 的 弹性 要 大 于新 型 工 艺所 制 备 的 试 样 ， 二 者 均 具 有 良好 的 高温 性 能 ； 者 储 存 模 量 与 频 率 的 关 系均存 在 着 明显 的平 缓 区 ， 但 二 后
瞬 间 网络 理论和 悬浮胶 体 系统 中材 料 的不稳 定原 理解 释 了试验结 果 。 ｎ等认 为 基质沥 青和 聚合 Ｗｅ 物改 性沥 青材料对 温度 的敏 感性可 以用阿仑 尼乌
斯方 程来 描述 。 目前对 胶粉 改性沥 青 的机 理还 没 有统 一 的认 识 ，对其 流变性 能研 究也较 少 。利用 流变 学方 法不仅 可 以考 察胶 粉改性 沥青 的流 变特
摘 要 采 用 新 型 预 混 母 料 工 艺根 据 “ 力化 学 ” 理 研 究制 备 出 了胶粉 充分 降解 、 能 良 原 性 好 的 改 性 沥 青 ， 以传 统 湿 法 工 艺为 参 照 ， 完 了 不 同制 备 工 艺对 胶粉 改性 沥青 流 变学 特 性 和 并 研
形态的影响。 果表明： 结 与传 统湿 法 工 艺相 比较 。 用 新 型 工 艺能 够 显著 降低 胶 粉 改性 沥青 的 采
者 的 平缓 区 大于 前 者 ， 明 后 者 形 成 了更 为 完善 的三 维 网 络鲒 构 荧 光显 微 镜 照 片显 示 新 型 工 说 艺 有 效促 进 了胶 粉 的 降解 ，使 试 样 体 系 中形 成 了均 匀而 完 善 的 聚合 物 网 络结 构 。
关键词 废肢粉 沥青 改性 粘度 动态流变学 形态学