丁苯橡膠(SBR)不僅是世界上出現(xiàn)較早并廣泛應(yīng)用的瀝青改性劑，也是我國較早開始研究和推廣的瀝青改性劑之一。一般認(rèn)為，SBR改性劑的特點(diǎn)是能顯著提高改性瀝青的低溫延伸度，可以增加瀝青的黏彈性能并降低瀝青的溫度敏感性，對(duì)瀝青諸多使用性能有較大改善。因此，在國內(nèi)外的聚合物改性瀝青生產(chǎn)中，SBR的應(yīng)用僅次于SBS。

  目前，市售的SBR大體上可分為三類：固態(tài)塊膠、膠粉和液態(tài)膠乳。用固態(tài)塊狀SBR作瀝青改性劑，通常用溶劑法和破碎等工藝。溶劑法的缺點(diǎn)是制備SBR母體時(shí)需要用溶劑，回收后產(chǎn)品中仍含有少量溶劑，生產(chǎn)成本較高且存在一定的環(huán)境污染問題。破碎工藝需要用特殊的設(shè)備將SBR制備成小的顆粒，該過程生產(chǎn)效率較低且一次性投資較大，對(duì)于一般企業(yè)難于實(shí)現(xiàn)。SBR膠粉使用方便，但與塊膠相比有效含量較低。液態(tài)膠乳用作瀝青改性劑時(shí)，無論是預(yù)混法還是現(xiàn)場拌合法都有一個(gè)水分蒸發(fā)的過程，不適于瀝青的大量生產(chǎn)。為了克服上述瀝青改性劑在制備瀝青時(shí)的弊端，國內(nèi)出現(xiàn)了新型顆粒狀SBR(簡稱顆粒SBR)產(chǎn)品。為了考察該產(chǎn)品用于瀝青改性劑的可行性，撫順石油化工研究院在實(shí)驗(yàn)室對(duì)顆粒SBR用于道路瀝青增延劑和改性瀝青改性劑進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，試驗(yàn)用的顆粒SBR既可作為生產(chǎn)塔河原油等瀝青的增延劑使用，也可用作生產(chǎn)SBR改性瀝青的改性劑使用。

  試驗(yàn)部分

  原料情況。顆粒SBR由山東顯元化工科技有限公司生產(chǎn)，采用了市售Q公司生產(chǎn)的1502、J公司生產(chǎn)的1500和L公司生產(chǎn)的1500E塊膠作為對(duì)比用改性劑。基質(zhì)瀝青為取自TH公司不同時(shí)期的塔河原油減壓渣油，以及XA公司加工的塔河AH-90瀝青和AH公司生產(chǎn)的90號(hào)A級(jí)瀝青。所用的塑化油為JM公司生產(chǎn)的減四線糠醉醛精制抽出油?？估匣砑觿┤∽陨綎|某企業(yè)。

  技術(shù)要求。以交通部現(xiàn)行的JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中90號(hào)A級(jí)、70號(hào)A級(jí)道路石油瀝青技術(shù)要求作為道路瀝青技術(shù)指標(biāo)(見表2)，以JTG F40-2004聚合物改性瀝青SBR類(II類)技術(shù)要求作為SBR改性瀝青技術(shù)指標(biāo)(見表3)。

  試驗(yàn)方法。對(duì)于母液制備，分別將上述三種橡膠加入塑化油中，采用高剪瀝的方法制備成均勻的母液。母液中，SBR濃度為15%，顆粒SBR按95%通用型丁苯橡膠計(jì)。調(diào)合道路瀝青制備，將母液按比例與渣油在140～150℃下進(jìn)行攪拌混合至均勻。改性瀝青制備，將母液按比例與渣油或基質(zhì)瀝青在150-160℃下進(jìn)行攪拌混合至均勻。

  結(jié)果與討論

  用作道路瀝青增延劑試驗(yàn)結(jié)果

  對(duì)于某些原料而言，生產(chǎn)A級(jí)道路瀝青時(shí)需要添加適量的增延組分以改善其低溫延伸性能和抗老化等性能。本研究將顆粒SBR與市售塊狀SBR作為增延劑進(jìn)行了考察對(duì)比試驗(yàn)。

  母液制備及性質(zhì)分析。對(duì)不同SBR改性劑制備的母液進(jìn)行了黏溫性質(zhì)考察。在有效膠含量相同的情況下，顆粒SBR母液黏度小于1502和1500塊膠母液，有利于母液輸送。

  混合瀝青性質(zhì)比較。數(shù)據(jù)對(duì)比了不同SBR母液調(diào)合的瀝青性質(zhì)以及抗老化劑對(duì)瀝青性質(zhì)的影響。從結(jié)果看，明顯的區(qū)別是顆粒SBR母液調(diào)合的瀝青閃點(diǎn)較高、黏度稍小，其它指標(biāo)沒有太大差別。70號(hào)和90號(hào)瀝青各項(xiàng)性質(zhì)均符合A級(jí)瀝青指標(biāo)要求。

  長期熱老化性能比較。將表中的90號(hào)A級(jí)瀝青分別裝入4個(gè)容器中各約500g，放入140℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行熱儲(chǔ)存。經(jīng)過不同時(shí)間熱儲(chǔ)存后，無論是針入度和延伸度下降，還是軟化點(diǎn)和針入度比升高，都是顆粒SBR小于另外兩種塊膠，說明顆粒SBR的耐熱儲(chǔ)存性能好于另兩種塊膠。此外，加入抗老化劑的瀝青10℃延伸度較大，不加抗老化劑的瀝青10℃延伸度明顯減小，說明抗老化劑對(duì)顆粒SBR作用更加明顯，對(duì)提高瀝青抗老化性能更為有利。

  用作改性瀝青改性劑可行性研究

SBR改性道路瀝青是主要的改性瀝青產(chǎn)品之一，近年來用量在不斷增加，顆粒SBR產(chǎn)品的問世，無疑會(huì)對(duì)改性瀝青的生產(chǎn)加工提供便利。為了深入研究顆粒SBR生產(chǎn)道路瀝青產(chǎn)品的可行性，為其用于改性瀝青的生產(chǎn)提供依據(jù)，進(jìn)行了顆粒SBR生產(chǎn)改性瀝青的適用性研究。

  顆粒SBR改性瀝青試驗(yàn)結(jié)果。表7和表8是針對(duì)II-A、II-B和II-C三個(gè)牌號(hào)的SBR改性瀝青性質(zhì)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，用XA公司的AH-90和ZH的90A為原料，通過加入顆粒SBR、并加入適量的交聯(lián)劑，均可制備出符合JTG F40-2004中II類技術(shù)要求的SBR改性瀝青。

  與市售塊膠的比較。由兩種改性劑制備的改性瀝青性質(zhì)沒有明顯的區(qū)別，只是制備工藝條件和基質(zhì)瀝青性質(zhì)會(huì)對(duì)改性瀝青性質(zhì)(如延伸度等)產(chǎn)生較大影響。

  結(jié)論

    a)用顯元公司生產(chǎn)的顆粒SBR制備的母液與塔河原油減壓渣油調(diào)合的90號(hào)A級(jí)和70號(hào)A級(jí)瀝青性質(zhì)完全符合JTG F40-2004技術(shù)指標(biāo)的要求。與加入市售塊狀SBR的塔河原油道路瀝青相比除閃點(diǎn)較高外，其它指標(biāo)基本相當(dāng)。

    b)熱儲(chǔ)存試驗(yàn)結(jié)果表明，無論是針入度和延度下降，還是軟化點(diǎn)和針入度比升高，顆粒SBR均小于對(duì)比用塊膠，說明顯元顆粒SBR的耐熱儲(chǔ)存性能好于對(duì)比用塊膠。

    c)用顆粒SBR作改性劑，可生產(chǎn)出符合JTG F40-2004中SBR類指標(biāo)要求的改性瀝青產(chǎn)品。性能與市售塊膠改性瀝青相當(dāng)。

    d)該顆粒SBR具有生產(chǎn)瀝青工藝簡單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，既可作為生產(chǎn)塔河原油等瀝青的增延劑使用，也可用作生產(chǎn)SBR改性瀝青的改性劑使用。

    e)其它未涉及的使用性能還有待進(jìn)一步考察。

(作者：郭皎河）