改性乳化沥青生产工艺主要有以下三种类型:1)先乳化后改性:即将热沥青与含乳化剂的皂液以一定的流量一起通过胶体磨生产普通乳化沥青,再加入胶乳改性剂,通过机械搅拌的作用使胶乳与乳化沥青分散均匀,制作改性乳化沥青。该方法的优点是对设备要求不高,操作简单,缺点是改性剂选择单一,只适合水性胶乳。2)边乳化边改性:将胶乳改性剂与乳化剂同时添加到皂液罐,然后与热沥青一起通过胶体磨生产改性乳化沥青的方法也是常用的一种工艺。其优点是生产工艺与普通乳化沥青一致,不用做设备改动;其缺点是改性剂的添加量受到限制,必须考虑改性剂的耐酸碱性。3)先改性后乳化:将改性沥青加热到一定温度,与皂液一起通过胶体磨生产改性乳化沥青,该方法通常需将改性沥青加热至160℃以上,增加能耗,且乳化沥青出料温度过高,需要改造设备装置冷却系统;其优点是乳化后的微粒均匀分布,储存稳定性较好。SBR改性乳化沥青可通过先乳化后改性的方法制备,即向普通乳化沥青加入SBR胶乳,通过机械搅拌的作用制得。天津丁苯胶乳共同合作
用于改性乳化沥青的丁苯胶乳通常为阳离子型,因石料表面多带有负电性,与阴离子胶乳表面电荷相同,会发生排斥现象,故阳离子下苯胶乳可与石料有较好的粘附。二者相互作用速度快,强度高,改善了沥青与石料结合的稳定程度。但阳离子丁苯胶乳生产困难,对设备要求高,我国在这方面起步较晚,发展缓慢。用于改性巧青的阳离子丁苯胶乳大多数都是从国外进口,价格昂贵,且运输成本高。目前,国外产品占据着国内市场,形成垄断趋势。因此, 开发性能优异的国产丁苯胶乳十分重要, 能够降低我国路面建设和养护的成本。天津丁苯胶乳共同合作高浓度乳化沥青混合料的空隙率要比低浓度乳化沥青混合料的低,且受温度影响小。
SBR胶乳对乳化沥青的改性效果,可以在取得蒸发残留物后,检测相应的技术指标进行验证,通过相关试验总结,改性乳化沥青的标准粘度随着随SBR胶乳用量的增加而增大,蒸发残留物的针入度随SBR胶乳用量的增加而减小,软化点及低温延度随SBR胶乳用量的增加而增大,说明加入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,使沥青性能获得较大改善。采用显微镜观察,可以观察到SBR胶乳在沥青充分溶胀,形成立体网络结构,改性效果较好。
关于SBS-SBR复合改性乳化沥青的研究,相关试验表明:沥青皂液的助剂与pH值对改性乳化沥青的性能影响较大。稳定剂有效促进乳液稳定性,但不利沥青的低温性能。适当的皂液pH值则可以使沥青乳化剂充分溶解于皂液中。在微表处性能对比试验中,复合改性组微表处的性能更加突出,尤其是抗磨耗性能提升明显。也有研究单位研制了废旧橡胶粉改性乳化沥青,试验表明:该改性剂可提高混合料的耐磨性、水稳定性与抗疲劳性等性能。该研究采用了废旧材料作为改性剂,实现了废弃物的重复利用,节省了大量资源,同时也拓展了改性剂的未来选用思路。高分子聚合物改性剂以细小颗粒均匀分散在沥青中,以各种形式交联后形成网状结构,使沥青性能得到改善。
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。微表处乳化沥青一般采用阳离子SBR乳液改性。四川阳离子丁苯胶乳欢迎选购
SBR胶乳可以增强乳化沥青与石料及原路面的粘结性能。天津丁苯胶乳共同合作
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。天津丁苯胶乳共同合作