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石油沥青的改性及乳化研究(图文)

论文导读：改性乳化沥青是继乳化沥青之后的一种新型沥青路面结合

料,既可以用于新建公路的铺筑，如透层、封层和粘层等，也可以用于路

面的养护维修，具有施工速度快、路面质量好、省燃料、沥青用量少、工

程造价低、减少环境污染、降低劳动强度、延长施工季节等特点。改性剂

是指在沥青或者沥青混合料中加入天然的或人工的有机或无机材料，可熔

融、分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能的材料。按离子的类型分类，

分为离子型乳化剂和非离子型乳化剂。关键词：改性乳化沥青，改性剂，

乳化剂，综述

前言：

随着我国经济发展，交通量迅速增加，公路使用条件日益苛刻，沥青

混凝土路面面临严峻的考验。对已铺路面的养护维修，使路面长期保持良

好的路用性能和运输状况；在筑路与养路工程中，如何改善沥青路面的施

工条件，节省能源和资源，降低工程造价，减少环境污染等问题，愈来愈

引起人们的重视。

改性乳化沥青是继乳化沥青之后的一种新型沥青路面结合料,既可以

用于新建公路的铺筑，如透层、封层和粘层等，也可以用于路面的养护维

修，具有施工速度快、路面质量好、省燃料、沥青用量少、工程造价低、

减少环境污染、降低劳动强度、延长施工季节等特点。

改性乳化沥青是指以沥青为基料，以沥青改性材料为外加改性材料，

在一定的设备和工艺条件下，通过乳化剂及助剂的作用，使沥青、改性剂

与水混溶而成的乳液。改性乳化沥青具有两个鲜明的特点：一是保留着乳

化沥青的特性，二是具有改性材料的优点。

1改性剂

1.1橡胶类

应用于沥青改性的，主要有丁苯橡胶（SBR）、氯丁橡胶（CR）、聚

苯乙烯-异戊二烯（SIR）、乙丙橡胶（EPOM）、丙烯酸丁二烯共聚物

（ABR）等。现在用得最多的是SBR胶乳，它具有良好的耐老化性、耐热

性和耐腐蚀性以及较高的稀释稳定性，品种多，价格便宜，在沥青乳化改

性中得到广泛应用。

1.2树脂类

树脂类可分为热塑性树脂和热固性树脂。热塑性树脂主要有聚乙烯

（PE）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚苯乙烯等。热固性树脂应用不

普遍。

1.3热塑性橡胶类

热塑性橡胶类称为热塑性弹性体，主要有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段

共聚物（SBS）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）等。在实际

应用中，以SBS为多见。SBS既具有橡胶的弹性性质，又有树脂的热塑性

质，因而具有弹性好、抗拉强度高、低温变形性能好等优点。近年来，我

国开发研制了一种NA-I型SBS胶乳改性剂，利用它进行稀浆封层，能够

显著提高沥青路面的防水、抗滑、耐磨性能，并能在1小时内开放交通。

2乳化剂

按离子的类型分类，分为离子型乳化剂和非离子型乳化剂。其中，离

子型乳化剂按生成的离子电荷种类又有阳离子型、阴离子形、两性离子型

之分。我国研制的S某K-1型阳离子乳化剂，生产改性乳化沥青酸耗小或

无酸耗，对设备腐蚀性小，封层达到慢裂快凝的效果。

3改性乳化沥青的制备

4.1沥青的选择

一般情况下，通过乳化，沥青的蒸发残留物的针入度和软化点变化不

大，但延度有所下降，通常认为延度损失量在20%以内属于正常范畴。另

外，高标号比低标号沥青容易乳化，同标号沥青，沥青质含量低，腊含量

低的容易乳化。

4.2改性剂添加量

目前通常用的沥青改性剂是SBR，掺量一般在2.5%～6%之间（干胶

量）。如果具备生产条件，采用SBS改性剂，据产品指标掺量可在

3.5%～6%之间。

4.3乳化剂添加量

乳化剂用量直接关系到乳化效果和产品的贮存稳定性。添加量偏少，

筛上剩余量增加，沥青微粒容易凝聚而分层；偏多增加了生产成本，同时

增加了原沥青的性能损失。

4.4稳定剂的种类选择和添加量取定

无机稳定剂和有机稳定剂均能提高沥青乳液的稳定性。适量地添加无

机稳定剂，可以减少乳化剂用量20%～40%，但是无机稳定剂对沥青乳液

蒸发残留物的延度影响较明显。阳离子乳化剂与水中呈中性的有机稳定剂

复配较为合适，如聚乙烯醇、甲基纤维素；而阴性乳化剂可与多种有机稳

定剂复配，但效果各异。为了求得乳液的稳定，有时往往需要既加无机稳

定剂又加有机稳定剂。

4.5改性乳化沥青的工艺流程

（1）对乳化沥青进行改性

对乳化沥青进行改性是以乳化沥青为基料，以乳状液的高分子