SBS改性乳化沥青研究进展

SBS改性乳化沥青研究进展

摘要：相较于改性沥青或者乳化沥青，SBS改性乳化沥青的优势更加显著，

无论是在利用率方面还是在节能环保等方面，SBS改性乳化沥青都有着显著优势。这使得SBS改性乳化沥青得到了广泛应用，并且针对SBS改性乳化沥青的研究也

愈发深入。本文介绍了SBS改性乳化沥青的研究进展，并围绕SBS改性乳化沥青

的优点、制备工艺以及SBS改性乳化沥青性能影响因素等展开论述。

关键词：SBS改性乳化沥青；研究进展；制备工艺；影响因素

引言：

SBS改性乳化沥青是指借助SBS改性剂对基质沥青进行改性，进而制成SBS

改性沥青，然后再通过对SBS改性沥青的乳化形成SBS改性乳化沥青。SBS改性

乳化沥青优势显著，因此有着广阔的应用前景，目前已经在桥面、建筑屋顶、路

面等工程中得到广泛应用，并且在农田土壤改良、金属材料表面防腐以及沙漠固

化等领域也发挥着重要作用。但SBS改性乳化沥青依然存在乳化难度大以及破乳

等方面的问题，应进一步加深对SBS改性乳化沥青的研究，为SBS改性乳化沥青

的高效制备与应用奠定基础。

1SBS改性乳化沥青的发展

最初乳化沥青生产主要集中在美国，但随着社会经济的发展，普通沥青已经

难以满足应用需求，市场中对高性能乳化沥青的需求越来越旺盛，这推动了改性

乳化沥青的发展。针对改性乳化理性的研究最早出现于20世纪60年代末70年

代初的德国，至20世纪80年代，改性乳化沥青开始在美国得到应用，主要应用

于道路的铺设与养护领域。我国在这方面的研究成果也十分显著，阳离子氯丁胶

乳改性乳化沥青便是我国于20世纪70年代首次研发成功的。另外，我国在改性

剂方面的研究也取得了丰硕的成果，如对丁苯胶乳的改进研究等，极大地提升了

改进剂的应用效果，同时也推动了我国SBS改性乳化沥青的发展。

2SBS改性乳化沥青的制备工艺

2.1先乳化后改性工艺

先乳化后改进工艺的优势在于乳化难度低，并且对乳化设备要求不高。但是应用先乳化后改进工艺需要使用SBS胶乳，SBS胶乳不仅生产工艺比较复杂，而且稳定性差，容易发生分层。这在很大程度上限制了SBS胶乳的应用范围。马育制备了含量为3%的SBS改性乳化沥青，这种SBS改性乳化沥青不仅具有分散性好以及乳液性能优良的特点，而且稳定性更强，乳液粒径分明。图1为先乳化后改性制备SBS改性乳化沥青的工艺设计意图。

图1先乳化后改性工艺

2.2边乳化边改性工艺

边乳化边改性工艺的优势在于成本投入低、SBS改性乳化沥青生产效率高、操作易控制。但是与先乳化后改性工艺相同，边乳化边改性工艺也涉及SBS胶乳的应用，也会受到SBS胶乳生产工艺复杂以及稳定性差等因素的制约。针对这种情况，陈际江在SBR胶乳制备工艺基础上进行改良，借助特殊材料以及工艺创新的方式研制了SBS胶乳，并按照相应的比例加入皂液中，然后再与基质沥青一起过磨乳化支撑SBS胶乳改性乳化沥青，SBS胶乳改性乳化沥青的综合性能更佳。丛玉凤等应用该方法，借助线型SBS胶乳制备SBS改性乳化沥青，这种改性乳化沥青胶乳粒径为1-2微米，不仅与沥青颗粒大小匹配，而且体系黏度更小，与沥青混合时易于分散。但是新型SBS改性乳化沥青制备涉及皂液－胶乳混合液的泵送，而传统的皂液泵难以满足皂液－胶乳的泵送需求，需要进行设备改良。可以

借助微米级的过滤器来保障皂液－胶乳混合液的均匀性。图2为边乳化边改性工艺制备SBS改性乳化沥青工艺示意图。

图2边乳化边改性工艺

2.3先改性后乳化工艺

先改性后乳化工艺同样有着自身的优势和不足，优势体现在该工艺的适应性强，因此该工艺得到了广泛应用。不足主要体现在工艺相对更加复杂，而且存在乳化难度高的问题，在应用该工艺制备SBS改性乳化沥青的过程中，对相关乳化设备也有着较高的要求。张芹芹等采用先改性的方式得到SBS改性沥青，然后再借助DALWORTH胶体磨进行乳化，通过样品分析发现出现了热稳定性降低以及沥青老化等现象。王燕婷等在研究过程中发现SBS改性剂添加量与乳化设备沥青管道以及皂液管道的压力之间成正比例关系，即SBS改性剂掺入量越大，管道压力越高，甚至还会导致乳化失败。针对这种情况，王燕婷等展开了深入研究，分析总结了乳液性能影响因素，并在此基础上确定了适用于寒冷地区的最佳方案。除此之外，王红等就储存稳定性差的问题展开了深入研究，分析总结了SBS改性乳化沥青的粒径、黏度以及密度等与储存稳定性之间的关系，并在此基础上提出了制备SBS改性乳化沥青的最佳条件。图3为先改性后乳化工艺制备SBS改性乳化沥青工艺示意图。

图3先改性后乳化工艺示

3SBS改性乳化沥青性能的影响因素

3.1制备工艺的影响

生产工艺会对SBS改性乳化沥青的性质与性能产生重要影响，不同生产工艺

制备的SBS改性乳化沥青在性质与性能方面存在一定的差异。如先改性后乳化工

艺的应用可以保证制备的SBS改性乳化沥青适应性更强，但是该工艺制备SBS改

性乳化沥青却会面临乳化难度高的问题。再以先乳化后改性工艺为例。应用该工

艺制备的SBS改性乳化沥青在稳定性方面更具优势。对于边乳化边改性工艺而言，相较于其他两种工艺形式，应用该工艺制备的SBS改性乳化沥青则在综合性能更优。

3.2乳化剂的影响

在SBS改性乳化沥青制备过程中，乳化剂是重要材料，同时也是影响沥青破

乳速度的关键所在。在SBS改性乳化沥青制备过程中，应用不同种类的乳化剂以

及乳化剂的不同掺量会对会性能产生一定的影响，主要体现在稳定性方面的影响

最为显著。应用该工艺涉及复合乳化剂的应用，并且其乳化效果以及破乳速度等

均会受到乳化剂掺量的影响。通常情况下，在制备SBS改性乳化沥青的过程中应

将乳化剂的掺量控制在SBS改性乳化沥青质量的0.13%—3%左右。

3.3SBS改性剂的影响