橡胶粉改性沥青性能影响因素

橡胶粉改性沥青性能影响因素浅析

摘要：本文介绍了橡胶粉改性沥青改性机理，分析了搅拌温度、橡胶粉剂量、稳定剂和搅拌时间等因素对橡胶粉改性沥青性能的影响。

关键词：橡胶粉改性沥青；性能；影响；因素。

沥青路面中关键的材料为其中的沥青，我国的沥青路面发展历程近二十年，从最初的普通沥青发展到后来的改性沥青，现在已经有多种改性沥青面世，橡胶粉改性作为其中的一种，2004年才开始引进我国，在沥青路面中使用橡胶粉改性沥青不仅能全面提高路面的性能，而且具有良好的社会经济效益。 1 橡胶粉改性沥青的改性机理

橡胶粉改性是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。橡胶粉不发生裂解，吸收基质沥青中轻质部分，一方面直接改善基质沥青，另一方面达到橡胶与沥青充分复合的效果。橡胶沥青中橡胶粉的含量在18%以上，熔胀反应后，橡胶颗粒的体积比重在30－40%左右，胶结料和混合料都能显著表现出橡胶的物理、力学、化学性能。

硫化橡胶与沥青同属非极性材料，沥青中被视为可溶质的粘度小的低分子油份和蜡占沥青成份的54%以上，当橡胶经过一定处理后与沥青加热混溶时，橡胶在高温下被沥青中的低分子油份溶胀后，一方面使油份粘度增加和稠度提高，另一方面使橡胶分子的作用力减小。由于橡胶是一种高分子化合物，除富有弹性外，还有很

高的自粘性和互粘性，它比沥青的粘度高得多，当橡胶和沥青混溶成一体后，沥青的粘度提高了；当橡胶被充分溶胀而未裂解时，它既能以单独相存在又形成连续的网络。 2橡胶粉改性沥青的性能影响 2.1 搅拌温度对改性沥青性能的影响

沥青既可以看成胶体结构，也可以看成由高分子组成的混合物。其分子量的大小决定其软化点的大小。当搅拌温度低时，沥青的分子链的运动程度相对较小，其粘性较大，不利于胶粉与沥青混和均匀，及沥青分子与胶粉中的橡胶网状结构结为一体，使改性沥青的分子量相对较小，其沥青的软化点相对较低。当温度高时，沥青体系中的分子链与胶粉能够很好的结为一体，使改性沥青的相对分子量增大，软化点相对提高。当温度再高时，尽管沥青体系中的分子链与胶粉颗粒均匀分布并很好的结合为一体，但由于胶粉中橡胶的抗断强度降低，胶粉粒的高弹性能就会降低，使改性沥青的软化点降低。由图1所示的结构可以看出，橡胶粉改性沥青的搅拌温度选定在150℃时较为适宜。

2.2 搅拌时间对胶粉沥青改性性能的影响

图2和图3分别是搅拌2分钟和搅拌5分钟的橡胶粉改型沥青电子透镜图片。从中可以明显的看出，搅拌2分钟的胶粉沥青体系中存在着较大的胶粉积聚团体，沥青胶体结构中的分散相大部分没有与胶粉结合形成稳定体系。而当搅拌时间增加为5分钟时，沥青

中的胶粉积聚团被进一步分散变小，自至变成胶粉单粒，使单个胶粉颗粒以溶入沥青或部分溶胀部分溶入沥青的方式与沥青胶体结构中的分散相（沥青质与胶质）紧密结合在一起，搅拌时间对胶粉改性沥青的影响很大。

图4、图5的结果表明，胶粉存在最佳掺量，当橡胶粉剂量增加时，一方面沥青分子与胶粉中的橡胶结构结合在一起的数量增加；另一方面沥青胶体中的分散相胶质与没有溶入沥青中的橡胶粒的空间网状结构山于互相亲和结合在一块的几率也相应增加，产生较好的改性效应，因此，改性沥青的软化点就相应增加。而当橡胶粉剂量增加到一定值时，胶粉与沥青的结合达到了相应的饱和程度，这样，随着橡胶粉剂量的增加，改性效应趋势减弱，改性沥青软化点也就不再变化。应该指出的是，当橡胶粉剂量很大时，有部分胶粉就会在沥青中形成胶粉小团，除了对软化点没有提高作用，反而会对沥青的延度产生负面影响。 3 结语

通过以上的试验分析可知，橡胶粉改性沥青搅拌温度为150℃左右较好，胶粉的含量应在15%较佳，增加搅拌时间在5分钟以上。橡胶沥青应用于道路工程建设中，不仅能够解决废旧轮胎的问题，而且在公路建设方面，可以节约建设成本，具有良好的社会效益和经济效益。 参考文献

【1】石洪波，王洪国，廖克俭等.废橡胶粉改性沥青配方与工艺条件研究.石化技术与应用，2005,23(4):28-30

【2】邓雅俐:废橡胶综合利用取得新突破—常温法工业化生产精细胶粉新技术诞生，再生资源研究，no.s, 2000 注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。