丁苯胶乳性能优异,应用领域广,道路工程和电池为其新兴应用领域。在道路工程领域,丁苯胶乳可用作沥青改性剂重要原材料,主要用于制备各种喷洒型、拌合型用的改性乳化沥青,同时也用于桥面、屋面防水涂料等工程;在电池领域,以丁苯胶乳为基材制备的SBR粘结剂,应用于锂离子二次电池负极水性粘结材料,具有高粘结强度、解决膨胀、改善循环性能、降低内阻等特点,占据了锂离子电池主要生产成本。在下游需求拉动下,我国丁苯胶乳市场规模不断扩大。加入SBR胶乳后,沥青的温度敏感性下降,克服了沥青冷脆热流的缺点,使沥青性能得到明显改善。北京丁苯胶乳
聚合物改性剂种类很多,目前,国内外使用的改性剂主要有三种:热塑性弹性体类、橡胶类和热塑性树脂类,改性剂不同,对基质沥青性能的改善效果不同,丁苯橡胶(SBR)是一种主要的橡胶类改性剂,能够改善沥青低温性能,增强沥青的粘韧性能。SBR改性沥青具有优异的低温延度和低温抗开裂性,按照气候分区,特别适用于年极端气温低于-37℃冬严寒区和气温在-21.5~-37℃冬寒区的道路铺筑,是目前高寒地区主要使用的一种改性沥青。北京丁苯胶乳SBR改性乳化沥青可以减少沥青在常应变情况下的动模量的衰减,改善沥青的抗疲劳特性。
在行车荷载的作用下,受到碾压频繁的路面区域会产生沿行车方向的长条状凹陷,并且会不断累积加重难以复原,该损害即为车辙。在修复车辙的技术中,采用热拌沥青混合料必须进行预先封路施工与路面铣刨流程,此方法不仅增加了施工复杂度,而且浪费路面材料。采用乳化沥青稀浆封层修复车辙时,稀浆混合料外层的薄层可在破乳后使表面具备一定强度,但是其内部与底部的胶结料很难破乳,导致稀浆整体难以成型且强度较低。而微表处工艺采用慢裂快凝型沥青乳化剂,使微表处沥青混合料较快完成凝结并具备足够的强度,并且该技术采用改性乳化沥青作为原材料,一般选用丁苯胶乳即SBR胶乳,可提高微表处的抗车辙能力。
普通乳化沥青存在一些不足之处,如:温度敏感、易老化等。为了改善这些不足,需要对沥青进行改性。改性乳化沥青既可在常温下喷洒使用,用于粘结层、封层和透层,不仅能节省沥青的用量,还拥有很好的耐疲劳性、抗湿滑和低温抗裂性能;又可以和石料相拌合,用在稀浆封层、碎石封层和微表处等养护工艺,能够明显的改善路面的松散、开裂、车徹、老化等常见损害;还可以用于表面处处治、冷再生和尘土处理,改善道路状况。改性乳化沥青在各种等级路面建造、维修、养护中的应用能够快速提高修建速度、降低劳动强度、降低工程成本、较少污染、保护环境、节约能源。SBR的低温改性效果明显,因此规定微表处乳化沥青的蒸发残留物的5℃延度大于20cm。
影响丁苯胶乳聚合的因素很多,包含引发剂、乳化剂、聚合温度、攒拌速率、单体加入方式等,这些因素影响了丁苯胶乳的转化率、粒径、存储稳定性、应用性能等。比如,关于聚合温度,改性沥青用丁苯胶乳合成方法通常包括冷法与热法。冷法一般在5°C-10°C进行,热法通常在50°C-60°C进行。反应温度高,自由基碰撞的几率也增大,在胶乳中发生接枝现象,乳胶粒数量升高,粒径降低。高温法通常反应较为彻底,凝胶含量也较高,可改善沥青的耐热性。低温法所合成的胶乳性状相对高温法稳定,所采用的氧化还原型引发剂随温度变化影响较小,在低温下分子链转移常数较小,凝胶含量较低。SBR胶乳改性乳化沥青的沥青的成膜性、与集料的黏附性增加,使得混合料的路用性能更佳。上海聚合物丁苯胶乳哪家好
改性乳化沥青必须具有合适的粘度。北京丁苯胶乳
由于SBR属于橡胶类物质,对沥青的改性作用主要是物理改性,并与其他改性剂相容性较好,因此除作单一改性剂外,还可与其他高分子类改性剂、无机类改性剂进行复合,在适当的配比下时可具有不错的改性效果。比如将SBR胶乳与水性环氧树脂作为复合改性剂,并制备出改性乳化沥青。研究结果表明:SBR胶乳与水性环氧树脂中均有芳香族基团,因此相容性较好。水性环氧树脂可提升高温性能,SBR胶乳具备良好的低温改性效果,两种乳化剂复合改性可实现沥青性能的多方面提升。也有研究人员将SBR-纳米蒙脱土作为复合改性剂,可增强沥青的高低温性能,且纳米蒙脱土可阻隔氧气渗入沥青乳液,具备较好的抗热氧老化能力。北京丁苯胶乳