改性沥青和弹性沥青的区别（一文带你走进沥青与沥青改性）

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，多以液体或半固体的石油形态存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种。其中煤焦沥青是炼焦的副产品；石油沥青是原油蒸馏后的残渣；天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。

在低温或短时间载荷作用下，沥青材料接近于弹性体，其变形基本上是弹性变形，但不会像弹性体那样，载荷一旦撤去变形瞬间恢复，而是受到黏性的影响变形逐渐恢复。随着温度的升高，特别是随着载荷作用时间增长和作用次数增多，沥青材料逐渐接近于塑性体，在载荷长时间或反复作用下，会因为蠕变而产生残余变形，这种变形是不可逆的。因此对于沥青材料，随着温度的降低，其弹性成分增加而黏性成分减少。

简单认识改性沥青

改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂（改性剂），使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。

改性沥青的分类

掺加改性剂

•改善力学性能：

橡胶类SBR，弹性体类SBS，塑料PE

•改善粘附性：

抗剥落剂：金属皂、有机胺

•耐老化性：

抗老化剂

物理改性

•矿物填料：

炭黑、硫磺、木质纤维

•废轮胎橡胶粉

沥青调和

•矿掺加天然沥青：

湖沥青、岩石沥青等

工艺改性

•半氧化沥青、泡沫沥青

改性机理

改性剂种类繁多，研究最多的为聚合物改性沥青，这里就聚合物改性沥青的机理进行讨论。目前公认的改性机理有物理共混和化学共混改性机理两种。

物理共混

•沥青将聚合物形成网络结构的最低剂量称作临界含量。

图一：4%SBS改性沥青

图二：5%SBS改性沥青

图三：4%EVA改性沥青

图四：5%EVA改性沥青

化学共混

•化学共混理论：沥青中不仅含有烷烃、烯烃和芳香烃，还含有极性和非极性化合物，存在羟基、羰基和酯基等有机官能团，可与多种物质发生化学反应，产生化学交联或化学加成，生成新的化学键的结合。

•化学加成反应：沥青中存在自由基和烯，可与有机化合物、不饱和单体或低分子化合物发生化学加成反应生成新化合物。其中包括，自由基加成反应、亲电加成反应、亲核加成反应和协同环加成反应等。

改性沥青制备方法与生产设备流程

•制备方法有以下几种：

1）母体法：先加工成聚合物高剂量母体在现场调稀使用。

2）直接投放法：现场将改性剂投入拌合锅，与矿料、沥青拌合制备改性沥青混合料。如SBR胶乳、纤维及磨细胶粉等。SBR胶乳可直接喷入拌合锅中。

3）机械搅拌法：EVA、SBR及某些与沥青相容性较好的改性剂用此法。

4）胶体磨和高速剪切法：将改性剂剪切粉碎，促进溶胀。一般需要经过改性剂溶胀、分散磨细、继续发育稳定三个阶段。SBS、EVA等。

SBS改性沥青生产设备流程图

•改性沥青生产工艺流程：

SBS沥青配料—溶胀混合—胶体磨研磨—成品发育稳定—成品出厂检测—泵送装车厂