改性沥青PPT课件
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改性沥青原理及应用106页PPT
改性沥青原理及应用
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Than
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Than
SBS改性沥青工艺原理ppt课件
SBS的用量影响
SBS用量毛4%时,改性沥青离析软化点差<2℃,离析粘度 比在0.9一1.1之间,样品稳定性好。SBS用量为6%时,改性 沥青离析软化点差升为3.6℃,离析粘度比升为1.5,样品稳 定性下降。BSS用量为8时,改性沥青离析软化点差为 26℃,离析粘度比为10.5,样品不稳定。
因为SBS用量增加,需要更多的相容剂和沥青轻组分才能溶胀,在 SBS用量增加的同时沥青用量减少,体系中轻组分也减少,相容剂 用量又不变,故SBS溶胀程度随用量增加而降低。
聚丁二烯段
一80℃
常温下,聚丁二烯段处于高弹态 为SBS提供高弹性、抗疲劳性能
和低温柔性。
常温下,聚苯乙烯段处于玻璃态 聚苯乙烯段 80℃ 在SBS中起物理交联和增强作用
产生高拉伸强度和高温下的抗拉伸能力
SBS和沥青的相容性
分子量》100000
分子量》1000
SBS
160℃时粘度为 1000~1000OOPa’S 沥青
3.1.相容剂对SBS的影响及作用
• 聚苯乙烯分子链段间的距离增大
聚苯乙烯段
相似 相容
相容剂芳香分苯环
• 降低聚苯乙烯分子链段间的作用力 • 减弱链段间相互运动的摩擦力 • 促使聚苯乙烯链段运动能力增强 • 微区的强度减弱
SBS
• 微区自身的运动加剧 • 促进SBS在沥青中分散更均匀
导致
聚丁二烯段 溶胀 相容剂饱和分
相容剂稳定剂的相互作用原理
相容剂 溶胀聚苯乙烯微区,使 稳定剂
整个SBS分子充分溶胀,
SBS
强度降低,伸展程度增
大,可用于化学反应的
空间位置增多。
SBS溶胀分散过程
SBS交联反应 比较容易进行, 形成稳定发达 的空间网络结 构,将沥青包裹
改性沥青ppt课件
设备
S
主要改善低温 加工工艺 （1）搅拌法 （2）溶剂法
SBR切片→与溶剂（二甲苯）溶胀→与液态沥青共混→回收溶剂
（3）母体法
用溶剂法制成橡胶母体（橡胶∶沥青=1∶4），施工时与沥青拌和
（4）胶乳法
直接加入法 预混法
S
用于稀浆封层，方法有三： ① 将胶乳与乳化沥青直接混合； ② 乳化已经制成的聚合物改性沥青； ③ 将聚合物胶乳、水稳定剂、乳化剂与沥青一起进入乳化
软化点增大（星型和线型的差别）; 延度有最大值（25℃，15℃，5℃）。 发展：为提高粘结力，开发了苯乙烯-异戊丁烯-苯乙烯三嵌段 共聚物(SIS)；为改善SBS的耐久性和耐老化性，开发了饱 和型SBS(即SEBS)。
S
2．SBR ——丁苯橡胶，世界上最先使用的改性沥青，我国较
早使用的改性沥青 1．难以加工，采用常规机械搅拌很难加工
改性沥青
S
道路中常用的改性 沥青及其特点
S
一、改性沥青概述
S 改性剂—指“在沥青
或沥青混合料中加入的 天然的或人工的有机或 无机材料，可熔融、分 散在沥青中，改善或提 高沥青路面性能的材 料”。
S 改性沥青—按照我国现行
《公路改性沥青路面施工技术 规范》（ＪＴＪ０３６）的定 义，改性沥青是指掺加橡胶、 树脂等高分子聚合物、磨细的 橡胶粉或其他填料等外搀剂 （外掺剂），并与沥青均匀混 合，使得沥青的性质得以改善 而制成的沥青混合物。
对低温改性越好，且越易于加工。 VA<5%则近于PE 常用VA为19%、28%
S
改性沥青选择
低温地区，宜采用针入度较大的沥青，选用低 温性能好的改性剂（如SBR等）；
高温地区，宜采用针入度较小的沥青，选用塑 料类（PE、EVA）或SBS等改性剂；
S
主要改善低温 加工工艺 （1）搅拌法 （2）溶剂法
SBR切片→与溶剂（二甲苯）溶胀→与液态沥青共混→回收溶剂
（3）母体法
用溶剂法制成橡胶母体（橡胶∶沥青=1∶4），施工时与沥青拌和
（4）胶乳法
直接加入法 预混法
S
用于稀浆封层，方法有三： ① 将胶乳与乳化沥青直接混合； ② 乳化已经制成的聚合物改性沥青； ③ 将聚合物胶乳、水稳定剂、乳化剂与沥青一起进入乳化
软化点增大（星型和线型的差别）; 延度有最大值（25℃，15℃，5℃）。 发展：为提高粘结力，开发了苯乙烯-异戊丁烯-苯乙烯三嵌段 共聚物(SIS)；为改善SBS的耐久性和耐老化性，开发了饱 和型SBS(即SEBS)。
S
2．SBR ——丁苯橡胶，世界上最先使用的改性沥青，我国较
早使用的改性沥青 1．难以加工，采用常规机械搅拌很难加工
改性沥青
S
道路中常用的改性 沥青及其特点
S
一、改性沥青概述
S 改性剂—指“在沥青
或沥青混合料中加入的 天然的或人工的有机或 无机材料，可熔融、分 散在沥青中，改善或提 高沥青路面性能的材 料”。
S 改性沥青—按照我国现行
《公路改性沥青路面施工技术 规范》（ＪＴＪ０３６）的定 义，改性沥青是指掺加橡胶、 树脂等高分子聚合物、磨细的 橡胶粉或其他填料等外搀剂 （外掺剂），并与沥青均匀混 合，使得沥青的性质得以改善 而制成的沥青混合物。
对低温改性越好，且越易于加工。 VA<5%则近于PE 常用VA为19%、28%
S
改性沥青选择
低温地区，宜采用针入度较大的沥青，选用低 温性能好的改性剂（如SBR等）；
高温地区，宜采用针入度较小的沥青，选用塑 料类（PE、EVA）或SBS等改性剂；
改性沥青防水卷材PP改性沥青防水卷材课件
特点
1.拉伸强度高，伸长率好，热尺寸变化率低。 2.抗撕裂强度高，能提高防水层的抗裂性能。 3.低温柔性好； 4.耐渗透，耐化学腐蚀，耐老化，延长防水层使用寿命。 5.良好的水汽扩散性，冷凝物易排释，留在基层的湿气易排出。
6.可焊性好，即使经数年风化，也可焊接，在卷材正常使用范围内，焊缝牢固可靠。 7.施工操作简便、安全、情洁、快速。 8.原料丰富，防水卷材价格合理，易于选用。
其它改性沥青防水卷材
其它合成橡胶改性沥青防水卷材： 废橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶改性沥青防水卷材 其它合成树脂改性沥青防水卷材 ： 降低SBS、APP掺量，或掺入混合料，或使用其它性能略差的合成树脂对沥青进行改性，用其生产的卷材在质量和佳能上都有较大降低。
合成高分子防水卷材
合成高分子防水卷材是一类无胎体的卷材，亦称片材，按其材料的性质可分为合成橡胶和合成树脂两大类。主要品种有三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚异丁烯、聚氯乙烯、聚乙烯等，其中最有代表性的是合成橡胶类的三元乙丙橡胶防水卷材和合成树脂类的聚氯乙烯塑料防水卷材。
特点
1.氯化聚乙烯树脂含氯量在35%～40%，是一种兼具塑性和弹性的材料，被誉为新橡胶，具备树脂耐老化性好，强度高，又具备橡胶高弹性及延伸性好的特点。 2.抗老化性好、强度高、耐腐蚀、可阻燃，按用户要求，可制成彩色卷材，美化环境。
适用范围：广泛用于屋面外露、非外露防水工程，地下室外防外贴法或外防内贴法施工的防水工程，以及水池、土木建筑等防水工程。
一、沥青基防水材料
玻纤胎沥青防水卷材
玻纤胎沥青防水卷材是以玻璃布为胎体材料和以玻纤毡为胎体材料生产防水卷材的总称。 除玻璃布外，还广泛采用玻纤毡为胎体材料。以玻纤毯为胎体的油毡与玻璃布油毡的特性差不多，应用范围也基本相同。只是玻纤毡的纵横向拉力比玻璃布要均匀得多，用于屋面或地下防水的一些部位，要比以玻璃布为胎体的油毡具有更大的适应性。
1.拉伸强度高，伸长率好，热尺寸变化率低。 2.抗撕裂强度高，能提高防水层的抗裂性能。 3.低温柔性好； 4.耐渗透，耐化学腐蚀，耐老化，延长防水层使用寿命。 5.良好的水汽扩散性，冷凝物易排释，留在基层的湿气易排出。
6.可焊性好，即使经数年风化，也可焊接，在卷材正常使用范围内，焊缝牢固可靠。 7.施工操作简便、安全、情洁、快速。 8.原料丰富，防水卷材价格合理，易于选用。
其它改性沥青防水卷材
其它合成橡胶改性沥青防水卷材： 废橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶改性沥青防水卷材 其它合成树脂改性沥青防水卷材 ： 降低SBS、APP掺量，或掺入混合料，或使用其它性能略差的合成树脂对沥青进行改性，用其生产的卷材在质量和佳能上都有较大降低。
合成高分子防水卷材
合成高分子防水卷材是一类无胎体的卷材，亦称片材，按其材料的性质可分为合成橡胶和合成树脂两大类。主要品种有三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚异丁烯、聚氯乙烯、聚乙烯等，其中最有代表性的是合成橡胶类的三元乙丙橡胶防水卷材和合成树脂类的聚氯乙烯塑料防水卷材。
特点
1.氯化聚乙烯树脂含氯量在35%～40%，是一种兼具塑性和弹性的材料，被誉为新橡胶，具备树脂耐老化性好，强度高，又具备橡胶高弹性及延伸性好的特点。 2.抗老化性好、强度高、耐腐蚀、可阻燃，按用户要求，可制成彩色卷材，美化环境。
适用范围：广泛用于屋面外露、非外露防水工程，地下室外防外贴法或外防内贴法施工的防水工程，以及水池、土木建筑等防水工程。
一、沥青基防水材料
玻纤胎沥青防水卷材
玻纤胎沥青防水卷材是以玻璃布为胎体材料和以玻纤毡为胎体材料生产防水卷材的总称。 除玻璃布外，还广泛采用玻纤毡为胎体材料。以玻纤毯为胎体的油毡与玻璃布油毡的特性差不多，应用范围也基本相同。只是玻纤毡的纵横向拉力比玻璃布要均匀得多，用于屋面或地下防水的一些部位，要比以玻璃布为胎体的油毡具有更大的适应性。
改性沥青机理及应用课件
02
改性沥青具有优良的耐高温性能、 低温抗裂性能、抗水损害性能和 抗腐蚀性能等。
改性沥青的分类
按改性剂类型分类
可以分为化学改性沥青、橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶-树 脂改性沥青等。
按改性剂添加量分类
可以分为轻度改性沥青、中度改性沥青和高度改性沥青。
按制备方法分类
可以分为热加工改性沥青、冷加工改性沥青和共混改性沥青。
感谢您的观看
THANKS
其他应用实例
机场跑道
改性沥青可用于机场跑道的建造和维护，提高跑道的耐磨性和抗 滑性。
桥梁工程
在桥梁工程中，改性沥青可用于提高桥面的耐磨性和抗滑性，同 时增强桥梁的防水性能。
建筑防水
改性沥青还可用于建筑的防水工程，提高建筑的防水效果和使用 寿命。
05
改性沥青的发展趋势与挑 战
改性沥青的研究热点与发展趋势
改性沥青与基体的相容性 改性沥青与基体之间的相容性问题也是其在应用中面临的 一个重要挑战。如果相容性不好，会导致附着力不牢、抗 渗性差等问题。
改性沥青的未来发展方向与前景
要点一
发展绿色环保型改性 沥青
随着环保意识的不断提高，研究和开 发绿色环保型改性沥青将成为未来的 重要发展方向。通过使用环保型改性 剂和优化生产工艺，实现改性沥青的 绿色生产和可持续发展。
04
改性沥青的应用实例
高速公路路面改造工程
抗高温车辙
通过加入改性沥青，提高路面高温稳定性，防止 车辙的产生。
抗低温开裂
改性沥青具有较好的低温弹性，防止路面低温开裂。
提高耐久性
改性沥青有助于提高路面的耐久性，减少路面维 修次数。
城市道路防水工程
防水性能
01
改性沥青具有较好的防水性能，可用于城市道路的防水工程。
改性沥青具有优良的耐高温性能、 低温抗裂性能、抗水损害性能和 抗腐蚀性能等。
改性沥青的分类
按改性剂类型分类
可以分为化学改性沥青、橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶-树 脂改性沥青等。
按改性剂添加量分类
可以分为轻度改性沥青、中度改性沥青和高度改性沥青。
按制备方法分类
可以分为热加工改性沥青、冷加工改性沥青和共混改性沥青。
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THANKS
其他应用实例
机场跑道
改性沥青可用于机场跑道的建造和维护，提高跑道的耐磨性和抗 滑性。
桥梁工程
在桥梁工程中，改性沥青可用于提高桥面的耐磨性和抗滑性，同 时增强桥梁的防水性能。
建筑防水
改性沥青还可用于建筑的防水工程，提高建筑的防水效果和使用 寿命。
05
改性沥青的发展趋势与挑 战
改性沥青的研究热点与发展趋势
改性沥青与基体的相容性 改性沥青与基体之间的相容性问题也是其在应用中面临的 一个重要挑战。如果相容性不好，会导致附着力不牢、抗 渗性差等问题。
改性沥青的未来发展方向与前景
要点一
发展绿色环保型改性 沥青
随着环保意识的不断提高，研究和开 发绿色环保型改性沥青将成为未来的 重要发展方向。通过使用环保型改性 剂和优化生产工艺，实现改性沥青的 绿色生产和可持续发展。
04
改性沥青的应用实例
高速公路路面改造工程
抗高温车辙
通过加入改性沥青，提高路面高温稳定性，防止 车辙的产生。
抗低温开裂
改性沥青具有较好的低温弹性，防止路面低温开裂。
提高耐久性
改性沥青有助于提高路面的耐久性，减少路面维 修次数。
城市道路防水工程
防水性能
01
改性沥青具有较好的防水性能，可用于城市道路的防水工程。
《SBS改性沥青》课件
建筑涂料
SBS改性沥青可用于制备高强度、耐候性好的 建筑涂料，用于外墙和屋顶的保护。
防水工程
由于SBS改性沥青具有良好的耐候性和粘结性， 被广泛应用于防水层的施工。
其他应用领域
SBS改性沥青还可以用于制备胶黏剂、地坪涂 料、防腐涂料等，具有广泛的应用前景。
点
1 耐候性好
2 抗老化性能强
3 疲劳性能好
《SBS改性沥青》PPT课 件
SBS改性沥青是一种特殊的沥青材料，具有优良的性能和广泛的应用领域。本 课件将介绍SBS改性沥青的定义、特性、制备方法、应用领域、优点和缺点等 内容。
简介
SBS改性沥青是一种添加了聚合物的沥青材料，具有较高的弹性和粘结性，能 够在不同温度和环境条件下保持良好的性能。
制备方法
SBS改性沥青能够在各种 气候条件下保持稳定的 性能，不易老化和破损。
添加SBS聚合物能够增强 沥青的抗氧化和抗紫外 线性能，延长使用寿命。
SBS改性沥青具有较高的 柔韧性和弹性模量，能 够有效抵抗车辆和重载 的疲劳破坏。
4 粘结性强
SBS改性沥青在与各种材料的粘结性能良 好，能够形成牢固的结合。
5 摩擦性能好
SBS改性沥青具有较高的摩擦系数，减少 道路上车辆的打滑和事故的发生。
缺点
1 价格高
SBS改性沥青的成本较高，对工程造价有一定影响。
2 需要较高的操作技术
SBS改性沥青的制备和施工需要一定的专业技术和经验，操作要求较高。
结论
SBS改性沥青在工程建设中具有重要的应用价值，能够提高材料的性能和工程 的质量。未来，SBS改性沥青的发展趋势将更加多样化和环保。
1
法国方法
使用高速搅拌方法将SBS聚合物与石油沥青充分混合，制备出具有良好性能的改 性沥青。
SBS改性沥青可用于制备高强度、耐候性好的 建筑涂料，用于外墙和屋顶的保护。
防水工程
由于SBS改性沥青具有良好的耐候性和粘结性， 被广泛应用于防水层的施工。
其他应用领域
SBS改性沥青还可以用于制备胶黏剂、地坪涂 料、防腐涂料等，具有广泛的应用前景。
点
1 耐候性好
2 抗老化性能强
3 疲劳性能好
《SBS改性沥青》PPT课 件
SBS改性沥青是一种特殊的沥青材料，具有优良的性能和广泛的应用领域。本 课件将介绍SBS改性沥青的定义、特性、制备方法、应用领域、优点和缺点等 内容。
简介
SBS改性沥青是一种添加了聚合物的沥青材料，具有较高的弹性和粘结性，能 够在不同温度和环境条件下保持良好的性能。
制备方法
SBS改性沥青能够在各种 气候条件下保持稳定的 性能，不易老化和破损。
添加SBS聚合物能够增强 沥青的抗氧化和抗紫外 线性能，延长使用寿命。
SBS改性沥青具有较高的 柔韧性和弹性模量，能 够有效抵抗车辆和重载 的疲劳破坏。
4 粘结性强
SBS改性沥青在与各种材料的粘结性能良 好，能够形成牢固的结合。
5 摩擦性能好
SBS改性沥青具有较高的摩擦系数，减少 道路上车辆的打滑和事故的发生。
缺点
1 价格高
SBS改性沥青的成本较高，对工程造价有一定影响。
2 需要较高的操作技术
SBS改性沥青的制备和施工需要一定的专业技术和经验，操作要求较高。
结论
SBS改性沥青在工程建设中具有重要的应用价值，能够提高材料的性能和工程 的质量。未来，SBS改性沥青的发展趋势将更加多样化和环保。
1
法国方法
使用高速搅拌方法将SBS聚合物与石油沥青充分混合，制备出具有良好性能的改 性沥青。
《SBS改性沥青》PPT课件_OK
11
二 SBS改性沥青
➢改性机理
➢沥青与聚合物混合形成相容体系，改善了沥青 的使用性能。根据沥青的改性原理，不论是聚 合物吸附了沥青中的油分溶胀后分布在沥青中， 还是聚合物吸附了沥青中的油分溶胀后形成连 续相，沥青重组分分布在聚合物相中，都是因 为聚合物的存在改善了沥青的高、低温性能， 并且后者在更大程度上反映了聚合物的特性， 因此，聚合物吸附沥青中的油分形成连续的网 状结构，是最大限度发挥聚合物改性作用的关 键。
SBS改性沥青
2021/8/30
讲 解 ：王鸿 臣
制作人 ：刘 攀
鸿臣
王
1
讲解内容
一．SBS介绍 二．SBS改性沥青介绍 三．SBS改性沥青应用前景
2021/8/30
2
一 SBS介绍
基本性质： ➢ 物理性质：
外观：为白色疏松柱状固体。相对分子质量：线型SBS平均相对 分子质量8万～12万，星型SBS平均相对分子质量14万～30万 。 相对密度：0.92～0.95 。溶解性：SBS溶于环己烷、甲苯、苯、 甲乙酮、醋酸乙酯、二氯乙烷，不溶于水、乙醇、溶剂汽油等。
2021/8/30
22
SBS 化学结构（星型或线性）的影响
➢ 星型结构中有化学交联点，通常平均分子量也高，如果 采用星型SBS与配伍性较好的基础沥青组合，往往能得 到综合性能较优的改性沥青，但由于被分散的星型SBS 微粒形变能力比线型差，故其延度常不如线型SBS改性 沥青。
✓ 机理：，由于改性沥青延度测定时温度较低，在低温下 沥青的形变能力已经很差，试件的变形，主要来自于被 分散的SBS微粒，星型SBS由于分子量大分子间相互作用 力也大，且有化学交联，分子之间的相对运动比较困难， 在相同外力作用下形变量小，因此在延度试验中拉伸时， 在微粒之间产生的滑动变形相对容易。而微粒之间聚集 的应力导致微粒之间产生早期位移，因应力集中而断裂； 而分散在沥青中的线型SBS微粒的形变能力较大，产生 同样形变量时外力较小，因此伸长率大，延度相对大。
SBS改性沥青PPT课件
1
2
石油沥青的用途
石油沥青主要应用于道路铺设和建筑工程 上，也广泛应用于水利工程、管道防腐、 电器绝缘和油漆涂料等方面。
1
3
思考题
1、说明石油沥青的三大主要性能指标及 其含义。
2、道路石油沥青的要求有哪些？ 3、试简单说明SBS改性沥青是如何生产
出来的？
可编辑
4
石油沥青的三大性能指标
1、针入度(Penetration)
(1) 定义：在规定条件下，标准针或锥垂直穿入固体 或半固体的深度，以1/10mm为单位。
(2) 意义：表示石油沥青的硬度。针入度越大，表明 沥青越软，稠度越小。 道路石油沥青的针入度一般在 40~140(1/10mm) 建筑石油沥青的针入度一般在10~50(1/10mm)
可编辑
19
可编辑
20
可编辑
21
可编辑
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Petroleum asphalt
可编辑
23
可编辑
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浅谈SBS改性沥青
汇报人：邹莉 专业：物理化学
可编辑
1
一、石油沥青
是指原油经过减压蒸馏等过程得到的作为 沥青用途的石油产品。多为暗褐色到黑褐色 的固态或半固态粘稠状物质。主要含有烃类 及非烃类衍生物，其性质和组成随原油来源 和生产方法的不同而变化。可溶于苯、二硫 化碳和三氯乙烯等有机溶剂，为稳定的胶体 分散体系。
聚合物改性沥青在交通繁忙街道、飞机场跑 道、超载车道和赛车跑道等方面已有大量成 功的应用。
可编辑
14
改性沥青的分类
改善力
高温稳定性
合成橡胶
掺加 学性能 耐疲劳性
聚合物 热塑性橡胶(SBS)
改性
改性沥青ppt
3.高聚物合金(Polymer Alloy)
高聚物合金是指多组分和多相同时并存于某一共混物体系 中的聚合物。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(Styrene-ButadieneStyrene Copolymer，简称SBS)：是苯乙烯(S)和丁二烯(B)的 嵌段共聚物。
特点：SBS产品外观为白色(或微黄色)，呈多孔小颗粒， 它的性能兼有橡胶和塑料的特性，具有弹性好、抗拉强度高、 低温变形性能好等优点。
近年生产的超高分子量聚乙烯(UHNWPE)，聚合度n=(100～ 600)×104,密度O.936～0.984g/cm3，抗冲击强度、抗拉强度、 耐磨性和耐热性均大大提高。
聚丙烯(PP)：按其分子结构可分为无规聚丙烯(Atactic
用作沥青改性
Polypropylene，缩写APP)、等规聚丙烯和间规聚丙烯三种。 特点：抗拉强度较低，但延伸率高，耐寒性尚好。
聚合物——链节相应组成的大分子。
高聚物——聚合度很大的的聚合物。
（2）命名方法 ① 习惯命名法：单体前加“聚”，部分后加“树脂”。 ② 系统命名法：IUPAC(国际理论化学与应用联合会)命名， 科技文献用。 ③ 英文缩写： 聚乙烯(PE)——Polyethylene 聚丙烯（PP）——Polypropylene 聚氯乙烯(PVC)——Polyvinyl Chloride 氯丁橡胶(CR)——chloroprene Rubber 丁苯橡胶(SBR)——Styrene-Butadiene Rubber
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(E/VAC，EVA)特点：是由乙烯(E) 和醋酸乙烯酯(VA)共聚而得的高聚物。为半透明粒状物，具有 优良的韧性、弹性和柔软性；同时又具有一定的刚性、耐磨性 和抗冲击等力学性能。
改性沥青ppt
主要内容
3.1 工程高聚物材料 3.2 改性沥青的分类与技术标准 3.3 改性沥青的生产技术
3.1 工程高聚物材料（Polymer）
一、高聚物材料的基本概念
1.定义：高聚物材料是组成单元相互多次重复连接而构成 的物质。 2. 特征
① 具有巨大的分子量 高聚物是由数目很大(一般为103—107)的重复结构单元, 以共价键的形式连接而成的，首要特征：具有大分子量。 ② 复杂的链结构 高聚物按其大分子链几何形状，可分为线型、支链型、 交联网状、体型等。
用作沥青改性
Polypropylene，缩写APP)、等规聚丙烯和间规聚丙烯三种。 特点：抗拉强度较低，但延伸率高，耐寒性尚好。 常用作道路和防水沥青改性剂。
聚氯乙烯(PVC)的特点 ：具有较高的力学性能和良好的化 学稳定性，主要缺点是变形能力低和耐寒性差。 聚氯乙烯与焦油沥青具有较好的相容性，常用来作为煤沥 青的改性剂，明显改善煤沥青热稳性。 聚苯乙烯(PS)特点：无色透明具有玻璃光泽，但不耐冲击、 性脆、易裂，故目前是通过共聚、共混、添加助剂等方法生产 改性聚苯乙烯(Modified Polystyrene)。
3.高聚物的术语与命名 （1）基本术语 单体—低分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合物(如乙烯CH2=CH2)。 链节—组成聚合物最小的重复结构单元(如-CH2=CH2-)。 聚合度——聚合物中所含链节的数目n。 聚合物——链节相应组成的大分子。 高聚物——聚合度很大的的聚合物。
（2）命名方法 ① 习惯命名法：单体前加“聚”，部分后加“树脂”。 ② 系统命名法：IUPAC(国际理论化学与应用联合会)命名， 科技文献用。 ③ 英文缩写： 聚乙烯(PE)——Polyethylene 聚丙烯（PP）——Polypropylene 聚氯乙烯(PVC)——Polyvinyl Chloride 氯丁橡胶(CR)—— 丁苯橡胶(SBR)——Styrene-Butadiene Rubber
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土木工程材料新技术及其应用
改性石油沥青
俞开元 张超
土木工程材料新技术及其应用
改性石油沥青（Modified Asphalt）
1.何为改性沥青（what）
• 广义定义：是指掺橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细 的橡胶粉或其它填料等外加剂，或采取对沥青进行轻 度氧化等工艺措施，使沥青或沥青混合料性能得以改 善而制成的沥青结合料。（参照JTJ F40-2004）
（PE+SBS复合改性） • 1998年：我国交通部颁布了《公路改性沥青路面施工技术规范》
（JTJ 036－98）
土木工程材料新技术及其应用
我国聚合物改性沥青使用量
我国高速公路发展预测
我国改性沥青使用量预测
土木工程材料新技术及其应用
• 聚合物改性沥青的种类:
用于沥青改性的聚合物很多，主要有： 热塑性橡胶类：
规范
土木工程材料新技术及其应用
聚合物改性沥青
• 80年代末：仍处于铺筑试验路阶段或小规模应用阶段 • 90年代 ： 重庆公路科学研究所——于广东成功地铺筑出第一条规模
较大的橡胶沥青路面 • 1995 年：齐鲁石化公司——丁苯橡胶改性沥青在北京地区的路用性
能研究课题通过交通部技术鉴定 • 1992年 ：首都机场高速公路使用了NOVOPHALT改性沥青技术
验、冲击板试验、离析试验等 用于混合料的指标：简支梁弯曲试验、动态
剪切试验、直接拉伸试验、压力老化试验、约 束温度应力试验等
土木工程材料新技术及其应用
弹性恢复：
评价改性沥青在外力作用下产生变形的自动恢
复能力。弹性恢复好，路面在荷载作用下产生
的变形，能在荷载通过后迅速恢复，从而留下
的残余变形就小，或者说路面具有良好的自愈
3. 如何改性（How）
⑴ 改进生产工艺 氧化、半氧化沥青，泡沫沥青，乳化沥青
⑵ 掺加矿质填料——改善耐老化性 碳黑、硫磺、硅藻土、纤维等
⑶ 调和沥青——改善稳定性 掺加湖沥青、岩沥青、海底沥青等天然沥青
⑷ 掺加高分子聚合物——改善力学性能 热塑性丁苯橡胶(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、乙烯-醋
酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、废旧橡胶粉等
（2）气候条件：我国幅员辽阔，有些地方夏季酷暑、冬 季严寒；有些地方潮湿多雨，沥青路面经受严峻考验。
（3）建筑材料对沥青抗裂性能和粘附性能要求的提高。
土木工程材料新技术及其应用
改性的目的
• 改善沥青的路用性质： 高温稳定性 低温抗裂性 耐疲劳性
• 改善沥青的粘附性 • 提高沥青的抗老化性
土木工程材料新技术及其应用
我国工程中使用的道路石油沥青、建筑石 油沥青均为氧化沥青
土木ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程材料新技术及其应用
• 矿物填充料改性沥青
在石油沥青中加入一定数量的矿物填充料 进行改性的沥青。掺入填充料可提高沥青 的粘结能力和耐热性，降低沥青的温度敏 感性。
常用的改性矿物填充料大多是粉状和纤维 状的，主要有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、 水泥、生石灰粉和石棉等
土木工程材料新技术及其应用
• 矿物填充料改性沥青的机理：
由于沥青对矿物填充料的湿润和吸附作 用，沥青成单分子状排列在矿物颗粒（或 纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜， 这部分沥青称为“结构沥青”，具有较高 的粘性和耐热性
土木工程材料新技术及其应用
• 聚合物改性沥青 将某些同石油沥青具有较好的相容性聚合
• 狭义定义：指聚合物改性沥青
PMA——Polymer Modified Asphalt PMB ——Polymer Modified Bitumen
土木工程材料新技术及其应用
2.为什么对沥青改性（Why）
（1）交通的发展：交通量剧增，重载超载现象严重，某 些路段超负荷运转，采用普通沥青不能满足要求。
物（包括橡胶和树脂），加入到沥青中而制 成的沥青。加入聚合物可赋予石油沥青优良 的性能，从而改善石油沥青的使用性能。
聚合物改性的机理较复杂，一般认为聚合 物改变了体系的胶体结构，当聚合物的掺量 达到一定的限度，便形成聚合物的网络结构， 将沥青胶团包裹。
土木工程材料新技术及其应用
聚合物改性沥青
• 1873年 英国人Samuel Whiting申请了橡胶改性沥青的专利 • 1902年 法国修筑了掺有橡胶（NR）的沥青路面 • 1937年 英国修筑了掺有橡胶的碾压式沥青混凝土作表面磨损层 • 1947年 美国也开始将合成橡胶改性沥青用于道路铺装试验 • 1954年 日本将橡胶改性沥青试铺于北海道国道36号 • 1975年 日本开始研究改性沥青技术规范 • 1988年 日本中将改性沥青技术规范列入铺装纲要 • 1987年 日本率先采用多空隙改性沥青路面 • 1995年 美国AASHTO及ASTM提出改性沥青规范 • 1995年 美国SHRP提出 Performance-based Gradation 沥青技术
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS) 苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS) 苯乙烯-聚乙烯/丁基-聚乙烯（SE/BS)
土木工程材料新技术及其应用
橡胶类：
天然橡胶（NR)、丁苯橡胶（SBR) 氯丁橡胶（CR）、异戊二烯橡胶（IR)等
树脂类： 热塑性树脂：
乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA)、聚乙烯（PE)、 无规聚丙烯（APP）、聚氯乙烯（PVC)等
土木工程材料新技术及其应用
沥青改性剂（modifier）
• 在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工 合成的有机或无机材料，可熔融或分散在 沥青中，以改善或提高沥青的性能。
土木工程材料新技术及其应用
• 氧化改性沥青 氧化也称吹制，是在250～300℃高温下
向残留沥青或渣油吹入空气，通过氧化作用 和聚合作用，使沥青分子变大，提高沥青的 粘度和软化点，从而改善沥青的性能，得到 的沥青为氧化（改性）沥青
热固性树脂:
环氧树脂（EP)等
土木工程材料新技术及其应用
• EVA改 性
土木工程材料新技术及其应用
SBS改性
土木工程材料新技术及其应用
聚合物改性沥青的特性： 粘度增加、高温稳定性增加 塑性增大、低温抗裂性提高 耐老化性能提高
聚合物改性沥青性能的评价: 常规指标：针入度、延度、软化点、粘度、
脆点、针入度比等 专用指标：弹性恢复、测力延度、粘韧性试
性。
原长
弹性 恢 10 -复 X10% 0 X
改性石油沥青
俞开元 张超
土木工程材料新技术及其应用
改性石油沥青（Modified Asphalt）
1.何为改性沥青（what）
• 广义定义：是指掺橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细 的橡胶粉或其它填料等外加剂，或采取对沥青进行轻 度氧化等工艺措施，使沥青或沥青混合料性能得以改 善而制成的沥青结合料。（参照JTJ F40-2004）
（PE+SBS复合改性） • 1998年：我国交通部颁布了《公路改性沥青路面施工技术规范》
（JTJ 036－98）
土木工程材料新技术及其应用
我国聚合物改性沥青使用量
我国高速公路发展预测
我国改性沥青使用量预测
土木工程材料新技术及其应用
• 聚合物改性沥青的种类:
用于沥青改性的聚合物很多，主要有： 热塑性橡胶类：
规范
土木工程材料新技术及其应用
聚合物改性沥青
• 80年代末：仍处于铺筑试验路阶段或小规模应用阶段 • 90年代 ： 重庆公路科学研究所——于广东成功地铺筑出第一条规模
较大的橡胶沥青路面 • 1995 年：齐鲁石化公司——丁苯橡胶改性沥青在北京地区的路用性
能研究课题通过交通部技术鉴定 • 1992年 ：首都机场高速公路使用了NOVOPHALT改性沥青技术
验、冲击板试验、离析试验等 用于混合料的指标：简支梁弯曲试验、动态
剪切试验、直接拉伸试验、压力老化试验、约 束温度应力试验等
土木工程材料新技术及其应用
弹性恢复：
评价改性沥青在外力作用下产生变形的自动恢
复能力。弹性恢复好，路面在荷载作用下产生
的变形，能在荷载通过后迅速恢复，从而留下
的残余变形就小，或者说路面具有良好的自愈
3. 如何改性（How）
⑴ 改进生产工艺 氧化、半氧化沥青，泡沫沥青，乳化沥青
⑵ 掺加矿质填料——改善耐老化性 碳黑、硫磺、硅藻土、纤维等
⑶ 调和沥青——改善稳定性 掺加湖沥青、岩沥青、海底沥青等天然沥青
⑷ 掺加高分子聚合物——改善力学性能 热塑性丁苯橡胶(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、乙烯-醋
酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、废旧橡胶粉等
（2）气候条件：我国幅员辽阔，有些地方夏季酷暑、冬 季严寒；有些地方潮湿多雨，沥青路面经受严峻考验。
（3）建筑材料对沥青抗裂性能和粘附性能要求的提高。
土木工程材料新技术及其应用
改性的目的
• 改善沥青的路用性质： 高温稳定性 低温抗裂性 耐疲劳性
• 改善沥青的粘附性 • 提高沥青的抗老化性
土木工程材料新技术及其应用
我国工程中使用的道路石油沥青、建筑石 油沥青均为氧化沥青
土木ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程材料新技术及其应用
• 矿物填充料改性沥青
在石油沥青中加入一定数量的矿物填充料 进行改性的沥青。掺入填充料可提高沥青 的粘结能力和耐热性，降低沥青的温度敏 感性。
常用的改性矿物填充料大多是粉状和纤维 状的，主要有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、 水泥、生石灰粉和石棉等
土木工程材料新技术及其应用
• 矿物填充料改性沥青的机理：
由于沥青对矿物填充料的湿润和吸附作 用，沥青成单分子状排列在矿物颗粒（或 纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜， 这部分沥青称为“结构沥青”，具有较高 的粘性和耐热性
土木工程材料新技术及其应用
• 聚合物改性沥青 将某些同石油沥青具有较好的相容性聚合
• 狭义定义：指聚合物改性沥青
PMA——Polymer Modified Asphalt PMB ——Polymer Modified Bitumen
土木工程材料新技术及其应用
2.为什么对沥青改性（Why）
（1）交通的发展：交通量剧增，重载超载现象严重，某 些路段超负荷运转，采用普通沥青不能满足要求。
物（包括橡胶和树脂），加入到沥青中而制 成的沥青。加入聚合物可赋予石油沥青优良 的性能，从而改善石油沥青的使用性能。
聚合物改性的机理较复杂，一般认为聚合 物改变了体系的胶体结构，当聚合物的掺量 达到一定的限度，便形成聚合物的网络结构， 将沥青胶团包裹。
土木工程材料新技术及其应用
聚合物改性沥青
• 1873年 英国人Samuel Whiting申请了橡胶改性沥青的专利 • 1902年 法国修筑了掺有橡胶（NR）的沥青路面 • 1937年 英国修筑了掺有橡胶的碾压式沥青混凝土作表面磨损层 • 1947年 美国也开始将合成橡胶改性沥青用于道路铺装试验 • 1954年 日本将橡胶改性沥青试铺于北海道国道36号 • 1975年 日本开始研究改性沥青技术规范 • 1988年 日本中将改性沥青技术规范列入铺装纲要 • 1987年 日本率先采用多空隙改性沥青路面 • 1995年 美国AASHTO及ASTM提出改性沥青规范 • 1995年 美国SHRP提出 Performance-based Gradation 沥青技术
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS) 苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS) 苯乙烯-聚乙烯/丁基-聚乙烯（SE/BS)
土木工程材料新技术及其应用
橡胶类：
天然橡胶（NR)、丁苯橡胶（SBR) 氯丁橡胶（CR）、异戊二烯橡胶（IR)等
树脂类： 热塑性树脂：
乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA)、聚乙烯（PE)、 无规聚丙烯（APP）、聚氯乙烯（PVC)等
土木工程材料新技术及其应用
沥青改性剂（modifier）
• 在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工 合成的有机或无机材料，可熔融或分散在 沥青中，以改善或提高沥青的性能。
土木工程材料新技术及其应用
• 氧化改性沥青 氧化也称吹制，是在250～300℃高温下
向残留沥青或渣油吹入空气，通过氧化作用 和聚合作用，使沥青分子变大，提高沥青的 粘度和软化点，从而改善沥青的性能，得到 的沥青为氧化（改性）沥青
热固性树脂:
环氧树脂（EP)等
土木工程材料新技术及其应用
• EVA改 性
土木工程材料新技术及其应用
SBS改性
土木工程材料新技术及其应用
聚合物改性沥青的特性： 粘度增加、高温稳定性增加 塑性增大、低温抗裂性提高 耐老化性能提高
聚合物改性沥青性能的评价: 常规指标：针入度、延度、软化点、粘度、
脆点、针入度比等 专用指标：弹性恢复、测力延度、粘韧性试
性。
原长
弹性 恢 10 -复 X10% 0 X