淺談SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)的控制

王峰

摘 要：文章簡(jiǎn)單分析了SBS改性瀝青機(jī)理，針對(duì)SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)的控制進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合本次研究，發(fā)表了一些自己的建議看法，希望對(duì)SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)的控制起到一定的參考和幫助，提高控制質(zhì)量和水平，保證SBS改性瀝青的質(zhì)量，更好地在公路道路中發(fā)揮出價(jià)值和作用。

關(guān)鍵詞：SBS改性瀝青；生產(chǎn)工藝；關(guān)鍵技術(shù)；控制

中圖分類號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）25-0059-02

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的公路交通建設(shè)事業(yè)取得了卓越的成效，瀝青材料在我國(guó)道路施工過程中有著非常廣泛的應(yīng)用，雖然瀝青材料有著一定的使用優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際的使用過程中，還是會(huì)出現(xiàn)裂縫以及耐久性等方面的問題。基于此，人們對(duì)瀝青材料進(jìn)行了不斷優(yōu)化和完善。SBS改性瀝青有著非常好的路用性能，不會(huì)花費(fèi)較多的施工成本，實(shí)際操作簡(jiǎn)單，得到了非常廣泛的推廣和應(yīng)用。SBS改性瀝青的性能與其生產(chǎn)工藝有著十分密切的聯(lián)系，為了保證SBS改性瀝青的使用性能，就必須要做好對(duì)其生產(chǎn)工藝的控制，尤其是關(guān)鍵技術(shù)方面，必須要加大控制力度，本文就此進(jìn)行了研究分析。

1 SBS改性瀝青機(jī)理

SBS聚合物屬于熱塑性彈性體，根據(jù)其結(jié)構(gòu)可以分為星型和線型兩大類，在SBS高分子鏈方面，不僅有彈性嵌段，同時(shí)還有塑性嵌段，這兩種嵌段都是串聯(lián)結(jié)構(gòu)。就SBS改性瀝青而言，其主要組成結(jié)構(gòu)為聚苯乙烯和聚丁二烯，聚苯乙烯端鏈與聚丁二烯彈性體中央段連接在一起。在常溫下，聚苯乙烯與聚丁二烯兩者不相溶。其共聚物中，因?yàn)榫郾揭蚁┚勰苊芏容^大，其兩端分別連接有另外的聚苯乙烯分子，通過這種形式，可以產(chǎn)生較多的物理交聯(lián)區(qū)域，相互約束。另外，因?yàn)榫郾揭蚁┑那抖螢榫鄱《ㄟ^這種連接方式，可以產(chǎn)生具有交叉性的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)之間的作用力較為強(qiáng)烈，通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青質(zhì)點(diǎn)位移以及膠體流動(dòng)方面的限制，進(jìn)而使瀝青的柔韌性以及內(nèi)聚力得到顯著地增強(qiáng)和提高。在SBS改性瀝青高溫性能改善機(jī)理方面，受到高溫剪切力，SBS可以較為均勻分布在瀝青材料中。瀝青中含有一定的輕質(zhì)組分，可以顯著提高其滲透吸附性能，進(jìn)而會(huì)有溶脹現(xiàn)象出現(xiàn)，在溶脹的作用下，可以將SBS改性瀝青的使用性能傳遞給瀝青，以此來改變?yōu)r青的力學(xué)性能以及流變性。另外，兩者結(jié)合在一起，還可以形成三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達(dá)到限制整體運(yùn)動(dòng)的目的，使瀝青的高溫性能有顯著的改善和提高。在SBS改性瀝青低溫性能改善機(jī)理方面，受到低溫作用，瀝青材料中分子間流動(dòng)性有顯著的下降，同時(shí)分子間距離不斷降低，分子間作用力有顯著的增強(qiáng)。SBS改性劑存在有小顆粒，受到外界拉伸力作用，其顆粒會(huì)有較多的剪切帶出現(xiàn)，這些剪切帶之間可以起到相互協(xié)調(diào)的效果，很大程度上避免材料受到破壞。如果改性瀝青材料繼續(xù)受到外力作用，受到低溫影響，瀝青模量超過SBS模量，將會(huì)有較多的裂縫出現(xiàn)，改性劑顆粒將分布在截面位置，以此來避免裂縫兩端的繼續(xù)擴(kuò)張，將混合物斷裂所需有的能量吸收消耗。因此，在低溫條件下，其延展性有了很大的改善，同時(shí)其抗裂性也得到了顯著的提升。

2 SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)控制

2.1 重視基質(zhì)瀝青的選擇

SBS改性瀝青主要是指添加熱塑性橡膠至基質(zhì)瀝青中，再經(jīng)過相關(guān)的加工工藝加工而成，這種生產(chǎn)方式可在一定程度上反映出改性瀝青的質(zhì)量與基質(zhì)瀝青的選擇有著十分密切的聯(lián)系。瀝青是石油中提煉的產(chǎn)物，其成分組成有著極高的復(fù)雜性，僅僅通過瀝青三大指標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青內(nèi)在組分的全面反映。從化學(xué)角度出發(fā)進(jìn)行分析，瀝青的主要組成有瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香酚等，不同組分的比例組成都在一定程度上影響瀝青的改性效果。因此，必須要做好瀝青基質(zhì)的選擇，保證所生產(chǎn)的SBS改性瀝青可以滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2.2 做好SBS改性劑的選擇

SBS改性劑有著塑料以及橡膠的部分性能，橡膠在常溫下有著非常大的彈性，塑料在高溫下有著一定的流動(dòng)性，這兩者結(jié)合可以形成可塑性材料，因此SBS改性劑也指的是熱塑彈性體材料。在進(jìn)行改性瀝青的生產(chǎn)時(shí)，SBS改性劑有著非常好的應(yīng)用效果，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，SBS改性劑可以實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青流變學(xué)性質(zhì)的改善，使瀝青的延展性以及粘彈性有顯著的提高，同時(shí)可以更好地承受來自車輛等方面的沖擊，具有良好的抗干裂性能，最終使瀝青路面的使用壽命得到提高。其次，SBS改性劑可以提高瀝青的粘韌度以及粘附性，保證瀝青可以與砂石更好的粘合在一起，使瀝青混合料的強(qiáng)度以及防水性得到顯著地改善和提高，最終提高瀝青路面的耐久性。最后，SBS改性劑可以使瀝青在溫度方面的敏感性得到顯著地降低，通過這種方式，降低瀝青的軟化點(diǎn)以及針入度，使瀝青的耐流動(dòng)性得到顯著地提高，避免在之后的使用過程中因?yàn)檐囕v荷載等方面因素影響導(dǎo)致路面的平整性有較大的下降，保證車輛可以舒適行駛，提高車輛行駛速度。

2.3 在穩(wěn)定劑的選擇方面

在進(jìn)行公路施工時(shí)，改性瀝青的生產(chǎn)有兩個(gè)方面的內(nèi)容，一方面是現(xiàn)場(chǎng)加工，另一方面是成品生產(chǎn)。就現(xiàn)場(chǎng)加工而言，一般需要將改性瀝青設(shè)備配合攪拌設(shè)備使用，通過這種方式，可以使生產(chǎn)出的改性瀝青便于儲(chǔ)存和存放，應(yīng)用這種工藝不需要添加穩(wěn)定性，只需要保證攪拌過程中的溫度即可。在成品生產(chǎn)方面，如果改性瀝青需要花費(fèi)較長(zhǎng)的運(yùn)輸或者儲(chǔ)存時(shí)間，那么就會(huì)導(dǎo)致改性劑集中在改性瀝青上部，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是瀝青中極性化合物含量非常多，而改性劑則屬于非極性化合物，有著較大的黏度，在應(yīng)用過程中會(huì)有下沉現(xiàn)象出現(xiàn)，也就是離析。在加入穩(wěn)定劑后，既可以降低SBS相與瀝青相界面，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)SBS相的分散，通過這種方式，使其兩者的粘合度有很大的提升。

2.4 檢驗(yàn)改性瀝青指標(biāo)

第一，借助顯微鏡觀察，改性瀝青在使用和配置之前，需要做好瀝青相溶劑與SBS改性劑的選擇，因?yàn)楦男詣┡c瀝青在物理方面有著相溶性，兩者之間不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在之后的加工過程中，就會(huì)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)兩者的有效控制，導(dǎo)致其改性作用喪失。因此，在改性瀝青的使用以及配置時(shí)，必須要借助顯微鏡對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的觀察，避免因?yàn)檩^長(zhǎng)的離析時(shí)間所產(chǎn)生的弊端，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。第二，針入度，公路施工中，改性瀝青的主要應(yīng)用目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青高溫性能的改善和優(yōu)化，SBS改性瀝青有著較大的針入度，導(dǎo)致改性瀝青有著一定的柔軟性，改性瀝青的回彈性能不會(huì)受到較大影響，這種情況下，改性瀝青有著較高的軟化點(diǎn)，可以更好的承受高溫所帶來的影響。但是在實(shí)際指標(biāo)的顯示方面，只會(huì)顯示出瀝青的軟硬指標(biāo)，并不會(huì)顯示出瀝青的軟化點(diǎn)指標(biāo)。因此，通過針入度可以將改性瀝青的軟硬性表示出來，如果軟化點(diǎn)相同，較硬的改性瀝青將會(huì)有著更好的高溫性能。第三，軟化點(diǎn)，軟化點(diǎn)指標(biāo)可以反映出改性瀝青的熱穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)改性瀝青溫度黏度的評(píng)價(jià)。如果改性瀝青的軟化點(diǎn)得到提升，處于高溫條件下，改性瀝青的勁度模量就會(huì)提高，更好的抵抗來自車轍的沖擊。

2.5 生產(chǎn)設(shè)備的選擇

為了提高SBS改性瀝青的生產(chǎn)質(zhì)量，還需要控制好SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝中所用到的生產(chǎn)設(shè)備，提高生產(chǎn)設(shè)備的有效性和準(zhǔn)確性。首先，需要結(jié)合SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝的要求以及SBS改性瀝青產(chǎn)品的特點(diǎn)，選擇質(zhì)量較好的研磨機(jī)以及溶脹反應(yīng)釜，這兩種設(shè)備在SBS改性瀝青的生產(chǎn)過程中有著非常重要的作用。另外，還需要根據(jù)這兩種設(shè)備的基本要求選擇相應(yīng)的配套設(shè)備，使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)價(jià)值得到有效保證。在完成設(shè)備的選擇之后，還需要重視對(duì)設(shè)備參數(shù)的設(shè)置，避免因?yàn)閰?shù)設(shè)置方面因素影響設(shè)備的使用效果和價(jià)值的發(fā)揮。

2.6 在溫度的控制方面

就整個(gè)SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝而言，溫度控制也極為關(guān)鍵，溫度的控制水平很大程度上影響整個(gè)生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)水平，最終影響整個(gè)SBS改性瀝青材料的生產(chǎn)質(zhì)量。因此，在生產(chǎn)過程中必須要嚴(yán)格做好溫度的控制，改性瀝青的熔點(diǎn)為180℃，在生產(chǎn)過程中，其最低溫度需要超過改性瀝青的熔點(diǎn)。為了便于基質(zhì)瀝青的溶解，基質(zhì)瀝青的加熱時(shí)間一定要短，溫度要高。可以先把基質(zhì)瀝青加熱到140℃左右，在生產(chǎn)時(shí)通過換熱器一次流過，把溫度提高到185℃度左右，這樣既保證了溫度，又不讓基質(zhì)瀝青中的輕質(zhì)油成分大量揮發(fā)，從而更好地保證了基質(zhì)瀝青的質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前在進(jìn)行公路道路施工時(shí)，SBS改性瀝青有著非常廣泛的應(yīng)用范圍，主要是因?yàn)槠鋬?yōu)良的使用性能。但是改性瀝青的使用性能在很大程度上受到生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)的影響，因此必須要做好對(duì)改性瀝青生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)的控制，首先要重視對(duì)基質(zhì)瀝青的選擇和溫度的控制，其次要選擇好的SBS改性劑，再次要做好穩(wěn)定劑的選擇，最后要對(duì)改性瀝青的指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。通過這些方式，提高對(duì)改性瀝青生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)的控制，將其更好地用在公路道路施工上。

參考文獻(xiàn)：

[1]王濤，才洪美，張玉貞.SBS改性瀝青機(jī)理研究[J].石油瀝青，2008（06）.

[2]馬銀平.SBS改性瀝青的生產(chǎn)工藝研究[J].山西建筑，2011（19）.

[3]吳春燕，王志明.SBS改性瀝青技術(shù)性能及質(zhì)量控制研究[J].交通企業(yè)管理，2015（06）.endprint