由于SBR属于橡胶类物质,对沥青的改性作用主要是物理改性,并与其他改性剂相容性较好,因此除作单一改性剂外,还可与其他高分子类改性剂、无机类改性剂进行复合,在适当的配比下时可具有不错的改性效果。比如将SBR胶乳与水性环氧树脂作为复合改性剂,并制备出改性乳化沥青。研究结果表明:SBR胶乳与水性环氧树脂中均有芳香族基团,因此相容性较好。水性环氧树脂可提升高温性能,SBR胶乳具备良好的低温改性效果,两种乳化剂复合改性可实现沥青性能的多方面提升。也有研究人员将SBR-纳米蒙脱土作为复合改性剂,可增强沥青的高低温性能,且纳米蒙脱土可阻隔氧气渗入沥青乳液,具备较好的抗热氧老化能力。根据电荷的不同,丁苯胶乳可分为阳离子型丁苯胶乳和阴离子型丁苯胶乳。江苏粘层丁苯胶乳共同合作
改性乳化沥青用于微表处工程时必须要具有合适的破乳速度。所谓沥青乳液的破乳,就是指由于离子电荷被石料吸附中和以及水分的蒸发使得沥青微粒靠的更近,沥青从乳液中的水相分离出来,许多微小沥青颗粒相互聚结,还原成为连续整体薄膜。乳液破乳完成后,乳液中的沥青又恢复到乳化前的性能。乳液的破乳所需要的时间即为沥青乳液的破乳速度。若破乳速度太快,混合料在摊铺到路面之前就己经结团硬化,导致施工无法顺利进行。但若破乳速度过慢,不仅无法满足快速开放交通的目的,而且在用水量较大的情况下,未破乳的沥青会随水分浮到表面形成一层油膜,导致泛油的出现,上下层油石比发生变化,同时下部的混合料因水分无法尽快蒸发而迟迟难以成型。为了满足快速开放交通的目的,混合料还必须能够迅速固化成型,有足够的初期强度。江苏粘层丁苯胶乳共同合作采用SBS+SBR胶乳复配制成微表处用改性乳化沥青,弥补了单用SBS延度小和单用SBR弹性指标差的弊端。
SBR改性沥青的高温性能存在缺陷,即在高温地区,随着交通荷载增加,路面严重变形,很大程度上限制了SBR改性沥青在不同气候和地区的应用。SBS改性剂对沥青的高、低温性能均具有良好的改善作用,因此在改性沥青中应用较多,但在改性乳化沥青中的应用有所限制。这主要是目前制备SBS改性乳化沥青一般都是采用先改性后乳化得到,而SBS改性沥青粘度比较大,增大了乳化难度,限制了SBS在改性乳化沥青中的应用。因此研制SBS胶乳并将其应用于改性乳化沥青中具有重要意义。
蒸发残留物的制备有三种方法,即蒸溜法、蒸发法和减压蒸馈法,常用的是蒸发法。我国现行的操作方法:将乳液在电炉上加热揽拌,确认大部分水分己蒸发,放置在160°C烘箱保持1分钟。对蒸发残留物测试的指标主要有下三个:1)针入度:标准针尖(100g)在25°C恒温水浴的沥青试样(改性沥青试样)中下降5s的深度。单位是0.1mm。针入度愈大表示沥青软、稠度小;反之沥青硬、稠度大。2)软化点:沥青试样放在金属环内,上面有一规定尺寸和质量的钢球,放在5°C水中(32.5°C甘油),升温速率为5±0.5°C/min,至钢球下落25.4mm时的温度,表示沥青的温度稳定性。3)延度:将沥青做成8字型标准试件,改性乳化沥青于5°C下进行测试,基质沥青测试的是15°C,拉伸速度一般为5cm/min,拉伸至断裂时的长度即为延度(cm)。延度越大,表明沥青的塑性越好。SBR胶乳改性乳化沥青的低温性能提高,低温延度明显增加。
SBR改性乳化沥青的生产,其生产方式也有很多种,可以选用块状的SBR,但是这种改性剂的生产工序多,需要先破碎,再溶于甲苯、二甲苯等溶剂中,接着与沥青混合,制成改性沥青,然后再进行乳化,工艺复杂;另外,溶剂易挥发,制备过程中存在着安全问题,使用时污染环境,且生产成本高,因此是一种基本被淘汰的生产方式。随着材料制备技术的不断进步,市场上已经有SBR胶粉的供应商。粉状的SBR由于粒径能够被把控,所以粉末SBR改性沥青的效果很好,但是胶粉在拌合时是不容易均一的,并且其制备的改性乳化沥青的稳定性也有待考验。SBR乳液的粘度一般高于乳化沥青的粘度,加入SBR 胶乳可以提高乳化沥青的粘度。江苏粘层丁苯胶乳共同合作
高固含量的阳离子SBR胶乳是目前微表处技术中改性乳化沥青应用较普遍的一种改性剂。江苏粘层丁苯胶乳共同合作
SBR是以丁二烯和苯乙烯为单体且通过共聚反应合成的聚合物材料,其中中存在一个C=C不饱和双键,致使SBR能够进行加成或取代反应,通过使用交联剂,使得SBR分子中的不饱和双键发生反应而形成交联的网状结构,使得橡胶有足够好的强度和弹性。因此,可利用交联剂对SBR改性沥青进行交联改性,从而达到提升改性沥青粘韧性的目的。随着交联剂加入量增加, 改性沥青软化点升高,可以满足SBR II-A改性沥青软化点指标的技术要求。改性沥青体系中添加交联剂,针入度降低和延度增加,但是,交联剂加入量的增加对针入度和延度性质影响不明显,有试验表明,随着交联剂加入量增加,改性沥青粘韧性和韧性增加幅度逐渐变缓。江苏粘层丁苯胶乳共同合作