陳忠正 王朝暉 黃懷明
摘 要:滿(mǎn)足高速公路提質(zhì)建設(shè)的需要,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青,從基質(zhì)瀝青原料的優(yōu)選或互配、穩(wěn)定劑性能改進(jìn)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等方面開(kāi)展了技術(shù)攻關(guān),通過(guò)研究高性能SBS改性瀝青產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素,采取應(yīng)對(duì)措施以提高產(chǎn)品性能,并在生產(chǎn)應(yīng)用中取得了較理想的效果,有效地保證了高性能SBS改性瀝青的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:SBS改性瀝青;基質(zhì)瀝青;穩(wěn)定劑
0 引言
隨著SBS改性瀝青在高速公路建設(shè)中的廣泛應(yīng)用,以及現(xiàn)代交通對(duì)路面的要求越來(lái)越高,客戶(hù)對(duì)SBS改性瀝青品質(zhì)提出了嚴(yán)格的要求。以往中南地區(qū)SBS改性瀝青只需滿(mǎn)足交通部《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)中I-D指標(biāo)要求,但近年來(lái),高速公路建設(shè)普遍要求SBS改性瀝青針入度更低、軟化點(diǎn)更高、5℃延度更長(zhǎng)等,但是,高溫性能與低溫性能往往會(huì)相沖突,表現(xiàn)為針入度越低,延度越差。為了解決此技術(shù)難題,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青,從基質(zhì)瀝青原料、穩(wěn)定劑、生產(chǎn)工藝等方面開(kāi)展了技術(shù)攻關(guān),進(jìn)行了大量的改性配方試驗(yàn)和試生產(chǎn)應(yīng)用工作。
1 瀝青原料選擇
1.1 基質(zhì)瀝青原料
瀝青的改性效果與基質(zhì)瀝青的化學(xué)組分密切相關(guān),改性瀝青的性質(zhì)依賴(lài)于基質(zhì)瀝青原料性質(zhì),因此,要開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青,必須選用合適的基質(zhì)瀝青作生產(chǎn)原料。針對(duì)各種基質(zhì)瀝青原料,開(kāi)展了改性瀝青配方試驗(yàn),研究總結(jié)了每種基質(zhì)瀝青的性質(zhì)以及改性效果,以便篩選適合的基質(zhì)瀝青,用于生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青。
1.2 基質(zhì)瀝青原料互配
由于存在基質(zhì)瀝青與SBS配伍性的問(wèn)題,不同品種的基質(zhì)瀝青嚴(yán)重影響SBS改性瀝青的性能,結(jié)合改性瀝青生產(chǎn)原料受限制、品種較多且性質(zhì)較好的基質(zhì)瀝青原料少的現(xiàn)狀,通過(guò)采用兩種不同性質(zhì)的基質(zhì)瀝青互配生產(chǎn)的方式,使不適合單獨(dú)改性的基質(zhì)瀝青能用于生產(chǎn),降低了對(duì)基質(zhì)瀝青原料的依賴(lài)。大負(fù)荷生產(chǎn)供貨SBS改性瀝青時(shí),受適合生產(chǎn)的基質(zhì)瀝青原料不足的限制,對(duì)一些不適合單獨(dú)生產(chǎn)的批次基質(zhì)瀝青,經(jīng)互配后生產(chǎn)了部分高性能SBS改性瀝青,有效地緩解了受改性瀝青原料限制的壓力,且生產(chǎn)方式的多樣化起到了降本增效的效果。
2 穩(wěn)定劑
穩(wěn)定劑能夠引發(fā)SBS的交聯(lián)反應(yīng),促使分散的SBS形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將瀝青包裹在網(wǎng)絡(luò)中,防止SBS與瀝青分離,同時(shí)還引發(fā)SBS與瀝青發(fā)生接枝反應(yīng),生成SBS-瀝青接枝物,抑制相分離,不僅從根本上解決了熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性問(wèn)題,且可以大幅度提高SBS改性瀝青的性能[1],特別是提高產(chǎn)品軟化點(diǎn)、改善延度。
篩選穩(wěn)定劑B和C,采用70A瀝青(M類(lèi))作原料,1301-1SBS改性劑,對(duì)其配伍性、性?xún)r(jià)比進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表1。
針對(duì)N類(lèi)70A瀝青:小試樣品GX-6008完全離析,說(shuō)明D型比B型穩(wěn)定劑配伍性好,離析更易合格;中試樣品DH-6032的離析合格,DH-6031的離析不合格、較差,針入度、軟化點(diǎn)、延度、膜后延度指標(biāo)差別很小,說(shuō)明D型比B型穩(wěn)定劑配伍性好。
3 添加劑
采用70A瀝青作原料生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青,當(dāng)70A瀝青原料針入度大于70(0.1mm)時(shí),生產(chǎn)的改性瀝青產(chǎn)品針入度不能合格,大部分70A瀝青資源,針入度在70~77(0.1mm)范圍內(nèi)。因此,直接采用70A瀝青原料生產(chǎn)高性能SBS改性瀝青時(shí),產(chǎn)品針入度超標(biāo),不能滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)瀝青母粒能有效降低瀝青針入度見(jiàn)圖1。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)摸索,掌握了硬質(zhì)瀝青母粒摻量對(duì)改性瀝青性能指標(biāo)的影響,確定了最佳添加比例,并在生產(chǎn)應(yīng)用中取得了較好的效果,有效地降低了改性瀝青產(chǎn)品針入度,保證了高性能SBS改性瀝青的產(chǎn)品質(zhì)量。
4 工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用
某企業(yè)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了5萬(wàn)余噸高性能SBS改性瀝青,產(chǎn)品質(zhì)量獲得了市場(chǎng)的普遍認(rèn)同,有效地保證了SBS改性瀝青質(zhì)量,滿(mǎn)足了高速公路提質(zhì)建設(shè)的需要,也為今后SBS改性瀝青市場(chǎng)開(kāi)拓提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
參考文獻(xiàn):
[1]凌逸群.瀝青生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2010,108-119.
作者簡(jiǎn)介:
陳忠正(1984- ),男,2009年7月畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè),中國(guó)石化集團(tuán)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理有限公司長(zhǎng)嶺分公司港口部技術(shù)研發(fā)副主任師,工程師,主要從事瀝青技術(shù)研究與生產(chǎn)質(zhì)量管理工作。