王 強(qiáng) 曹 貴 馬建兵 張 平

（1蘭州交通大學(xué)土木工學(xué)院，甘肅 蘭州730070；2甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州730030）

丁苯熱塑性橡膠SBS是一種常用的瀝青改性劑，它能顯著改善瀝青的高溫性能，但是它與基質(zhì)瀝青混溶的過(guò)程僅僅是物理的混合過(guò)程，沒(méi)有發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)，其改性出來(lái)的瀝青沒(méi)有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，因此在提高SBS改性劑在瀝青中的分散性更為重要。在改性瀝青生產(chǎn)過(guò)程中，為了促使SBS與瀝青的更好相容，通過(guò)加入增溶劑來(lái)使SBS更好的溶脹[1]，增強(qiáng)其在瀝青中的分散能力，根據(jù)相似相容理論，改性瀝青相容劑一般選擇富含芳香分的石油餾分，糠醛抽出油就是這樣一種石油餾分[2]。糠醛抽出油因?yàn)榉枷惴趾扛遊3]，本文選取兩種減四線糠醛抽出油，對(duì)其性能測(cè)試，提出了現(xiàn)場(chǎng)時(shí)用糠醛抽出油的技術(shù)指標(biāo)要求。

1 原材料

基質(zhì)瀝青選擇韓國(guó)SK90#A級(jí)瀝青，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1，SBS選用YH-791，穩(wěn)定劑選用甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)養(yǎng)護(hù)科技公司自主生產(chǎn)的“兆力”牌。

糠醛抽出油是潤(rùn)滑油生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，從基礎(chǔ)油加工成潤(rùn)滑油的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)糠醛催化反應(yīng)塔，一般是四個(gè)反應(yīng)層，每一線都抽出對(duì)潤(rùn)滑油有害的成分，所以叫抽出油，用于改性瀝青生產(chǎn)的主要是三線和四線產(chǎn)品，本研究選用A和B兩種減四線糠醛抽出油，其技術(shù)檢測(cè)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表1 SK-90#基質(zhì)瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

2 實(shí)驗(yàn)方案

選用韓國(guó)SK為基質(zhì)瀝青，以岳陽(yáng)石化生產(chǎn)的線性SBS為改性劑，增溶劑為減四線糠醛抽出油A和B，其配方如表2所示（糠醛抽出油為基質(zhì)瀝青總量計(jì))。生產(chǎn)工藝：SBS在瀝青+抽出油中溶脹10min，加以攪拌，再在180℃的溫度下讓高速剪切機(jī)以5000r/min的速度剪切，加入穩(wěn)定劑，然后放入175℃的烘箱中靜置發(fā)育2.5h，通過(guò)溶脹-剪切-發(fā)育等步驟制得改性瀝青試樣。

表2 糠醛抽出油(減四線)性能檢測(cè)指標(biāo)

表3 改性瀝青制備配方

3 結(jié)果分析與討論

圖1 糠醛抽出油對(duì)改性瀝青離析的影響

不同含量糠醛抽出油對(duì)改性瀝青24h軟化點(diǎn)差的影響見(jiàn)圖1。從圖中可以看出沒(méi)有添加抽出油時(shí)，改性瀝青24h軟化點(diǎn)差接近12℃，說(shuō)明改性劑SBS在瀝青中還沒(méi)有很好相容。這是因?yàn)楫?dāng)改性瀝青體系中輕組分較少時(shí)，SBS不能充分溶脹以至于不能分散均勻，隨著時(shí)間的推移SBS因重力作用結(jié)團(tuán)，漂浮。當(dāng)抽出油加到1%時(shí)，24h軟化點(diǎn)差降到2.5℃以下，表明隨著糠醛抽出油摻入量的增加，顆粒間形成了相互貫通的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[5]，穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)阻礙了SBS顆粒和瀝青分子的相對(duì)移動(dòng)，提高了改性瀝青的粘度，使得離析后的軟化點(diǎn)差明顯減少，逐步控制在2.5℃以內(nèi)，表現(xiàn)出良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

3.2 改性瀝青三大指標(biāo)

通過(guò)加入兩種不同的抽出油，觀察其不同摻量對(duì)改性瀝青性能的影響，其三項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如圖2與圖3所示。

圖2 抽出油A對(duì)三項(xiàng)指標(biāo)的影響

圖3 抽出油B對(duì)三項(xiàng)指標(biāo)的影響

由圖中可以看出，隨著抽出油含量的增加，改性瀝青的軟化點(diǎn)下降。當(dāng)加入抽出油后，改性瀝青中芳香分等輕組分含量增加，而輕組分與軟化點(diǎn)相關(guān)，當(dāng)糠醛抽出油加到2%以上時(shí)，軟化點(diǎn)明顯下降，表明改性瀝青粘稠度明顯降低，說(shuō)明加入少量抽出油時(shí)能提高SBS在瀝青中的分散程度，但是加入較多時(shí)起稀釋降粘作用。針入度隨著抽出油含量的增加而增加，這也是與改性瀝青中輕組分含量呈現(xiàn)正相關(guān)；延度主要受SBS分子在瀝青中的分散影響，隨糠醛抽出油的增加，體系中自由SBS分子鏈含量越高，延度越高。

3.3 RTFOT后性能

SBS改性瀝青老化前與老化后針入度的對(duì)比情況見(jiàn)圖4。

圖4 不同摻量抽出油的改性瀝青RTFOT前后的針入度

從圖4可以看出，老化前后針入度都隨著糠醛抽出油含量的增加而增加，老化后的針入度比老化前的針入度明顯減少，針入度比減少，這一現(xiàn)象表明老化過(guò)程中對(duì)糠醛抽出油的老化比較嚴(yán)重，一部分芳香烴向樹(shù)脂轉(zhuǎn)變，樹(shù)脂再向?yàn)r青質(zhì)轉(zhuǎn)變，最終使瀝青質(zhì)含量明顯增多[6]，稠度變大，針入度變小。

4 結(jié)論

1)綜合SBS改性瀝青性能分析，在SBS改性瀝青生產(chǎn)時(shí)加入糠醛抽出油可以提高其輕組分含量，它能改善SBS與瀝青的相容性，提高其在瀝青中的分散度，在糠醛抽出油摻入量為1%時(shí)儲(chǔ)存穩(wěn)定性顯著增加，再加入抽出油時(shí)穩(wěn)定性上升較緩慢，且離析控制在2.5℃以內(nèi)。

2)SBS改性瀝青中加入糠醛抽出油后，其粘稠度減小，針入度和5℃延度增大，軟化點(diǎn)降低，經(jīng)過(guò)RTFOT后，使其針入度和5℃延度減小，針入度比減小。

3)SBS改性瀝青中添加糠醛抽出油，在適當(dāng)?shù)奶砑恿肯聲?huì)起積極作用，但添加較多時(shí)車轍因子下降，對(duì)瀝青路面抗車轍能力不利，因此在SBS改性瀝青現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)時(shí)不宜添加太多糠醛抽出油，抽出油添加量為1%-2%時(shí)各項(xiàng)性能達(dá)到較佳。

[1]孔憲明，余劍英.熱塑性彈性體SBS改性瀝青的相容穩(wěn)定性[A].全國(guó)第六次防水材料技術(shù)交流大會(huì)論文集，2004：384—387.

[2]劉祖廣，王仕峰，王迪珍.增容樹(shù)脂對(duì)SBS改性瀝青性能的影響[J].華東公路，2004，146(1)：66—69.

[3]劉躍偉.潤(rùn)滑油糠醛精制萃取技術(shù)與應(yīng)用[J].潤(rùn)滑油，2003，18（2)：13 ～ 17.

[4]李艷琦，許培坤.摻煉糠醛抽出油生產(chǎn)高質(zhì)量瀝青[J].石油瀝青，2002，16(4)：46～48.