SBS接枝技術在瀝青路面中的研究進展

(長安大學特殊地區公路工程教育部重點實驗室 陜西 西安 710064)

SBS接枝技術在瀝青路面中的研究進展

余進洋

(長安大學特殊地區公路工程教育部重點實驗室 陜西 西安 710064)

SBS作為一種性能優良的改性劑，目前被廣泛應用于瀝青路面中。本文對國內外關于SBS接枝技術在瀝青路面中的應用進行相應的概述，并針對不同類型的接枝單體對SBS接枝進行分類。并對接枝技術對瀝青路面的影響進行相應總結。

SBS；接枝；瀝青路面；單體

引言

由于SBS 的分子結構中存在雙鍵，因而可以使用極性單體對 SBS 進行接枝改性，破壞分子中的雙鍵，降低 SBS 本身的化學活性，使其不易被氧化。由于 SBS 的聚丁二烯鏈段的C =C雙鍵或雙鍵鄰位的亞甲基非常活潑，在引發劑或輻射作用下，會與含有雙鍵的單體發生反應，使單體接枝到SBS 上，生成接枝 SBS 共聚物，增大 SBS 分子的極性，改善 SBS 與瀝青的相容性。

一、SBS單體接枝

(一)SBS接枝馬來酸酐

李銀濤等[1]通過輻射接枝改性法制備得到SBS-g -MAH，發現若將SBS-g -MAH 用作瀝青改性劑，其熱氧穩定性可能會優于原始的SBS改性瀝青。黃錦華等[2]分析了馬來酸酐(MAH)不同摻量對SBS改性瀝青微觀結構和性能的影響。發現隨MAH摻量的增加，SBS改性瀝青的相容性先改善后變差。王曦林等[3]采用溶液接枝法制備了具有不同接枝率的甲基丙烯酸甲酯接枝SBS、丙烯酸接枝SBS和馬來酸酐接枝SBS，結果表明：MAH-g-SBS改性瀝青的針入度、延度、軟化點和黏度都隨接枝率的增大而增加，MMA-g-SBS、AA-g-SBS提高了改性瀝青的延度；三種接枝SBS改性瀝青的儲存穩定性均得到顯著改善。王曦林等[4]通過溶液共聚法制備了不同接枝率的馬來酸酐接枝SBS，制備了MAH-g-SBS改性瀝青灌縫材料，發現在SBS分子鏈上已接枝上MAH，MAH-g-SBS可以明顯提高改性瀝青灌縫材料的粘結強度、拉伸強度、斷裂伸長率和低溫柔韌性，且改性效果隨接枝率增大而提高。王淑娟等[5]以瀝青三組分分析法為基礎，構建瀝青分子模型，采用分子模擬方法對甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、馬來酸酐接枝前后SBS與瀝青相容變化進行研究。結果表明：單體接枝后SBS分子的溶解度參數提高，與瀝青溶解度參數更為接近，與瀝青間相容性提高；改性瀝青混合前后能量差值計算表明，單體接枝后 SBS改性瀝青體系熱力學體系更加穩定。

(二)SBS接枝甲基丙烯酸甲酯

余劍英等[6]采用溶液接枝法制備了具有不同接枝率的MMA接枝SBS，研究表明：MMA-g-SBS改性瀝青的軟化點、針入度、延度和粘度均隨接枝率的增大而增加，儲存穩定性得到明顯提高。張宏亮等[7]結合共聚原理，成功地完成了SBS與MMA的接枝共聚，并找出了SBS接枝MMA的最高接枝率時的溫度與引發劑用量。劉擁君等[8]以過氧化二苯甲酰為引發劑，水為分散相，用即可作溶劑又可作共聚單體的甲基丙烯酸甲酯與SBS在開放體系下進行懸浮接枝共聚反應。并用紅外光譜對接技物進行了表征，同時通過正交實驗探討了最佳合成工藝。

(三)SBS接枝其他單體

錢春香等[9]選擇與瀝青相容性好的單體，對SBS進行接枝改性。研究表明通過適量的接枝，可以顯著改善瀝青與SBS的相容性。姚壯為等[10]研究了以過氧化苯甲酞為引發劑的丙烯酸丁酯與SBS嵌段共聚物的接枝共聚反應,合成了接枝共聚物SBS-g-BA。研究表明：SBS嵌段共聚物中，聚丁二烯的1，2-順式1，4-構型比反式1，4-構型更容易發生接枝共聚反應。劉靜等[11]研究發現乙烯基三甲氧基硅烷單體能增強SBS對極性材料表面的粘接性能，同時改善了SBS的熱穩定性。周妍等[12]通過瀝青基本性能測試、紅外光譜測試、熒光顯微鏡研究了接枝SBS對改性瀝青穩定性能的影響及其機理。發現丙烯酸接枝到SBS上提高了改性瀝青的高溫儲存穩定性。

二、SBS多元接枝

付海英等[13]利用γ射線輻射接枝法分別制備甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯兩種單體接枝星型 SBS 聚合物，采用傅立葉紅外光譜、差示掃描熱分析、熱重分析、核磁共振譜等手段對接枝聚合物進行了表征，確定了單體成功地引入SBS 鏈上，同時發現SBS接枝聚合物具有較好的高溫穩定性。梁紅文等[14]采用馬來酸酐、十二烯基丁二酸酐的一種或二者任意比例的混合物對SBS進行化學接枝，采用雙螺桿擠出機成型，再切粒，隨后與瀝青進行共混改性。通過測試軟化點、延度、相對分離值等指標，說明接枝作用明顯改善了SBS與瀝青之間的相容性和高溫儲存性，縮短了熔融共混的時間。

三、結論

綜上，接枝技術對瀝青性能能產生相應的影響，且性能主要體現在改性瀝青的儲存穩定性和相容性上。且目前SBS接枝技術在瀝青混合料中的性能研究較少，有望在此方面開展相應的研究。

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余進洋(1993-)，女，長安大學特殊地區公路工程教育部重點實驗室，研究生。