SBS/PPA复合改性乳化沥青的制备与性能评价

上海昌吉地质仪器研究采用 SK90#道路石油沥青，其针入度为 80mm，软化点为 47.2℃，15℃延度大于 100cm， 135℃粘度为 0.253Pa·s；改性剂选用中国石化集团巴陵石化公司生产的线型 SBS 和成都市科龙化工试 剂厂销售的多聚磷酸（分析纯）；
乳化剂为江苏金阳新材料科技有限公司生产的 JY-R6M 阳离子慢裂 快凝型沥青乳化剂，PH 值为 8~10，外观为棕褐色粘稠液体。
所用仪器上海昌吉地质仪器有限公司的沥青软化点试验仪、 WSY-026 数显式沥青针入度试验仪、LYY-10A-CL 调温调速沥青延伸度测定仪、NDJ-1F 旋转粘度计 和 SYD-0656 乳化沥青储存稳定性试验仪。

SBS 改性沥青的制备
将基质沥青加热至 170℃后加入 SBS 改性剂，搅拌均匀后放入 140℃的烘箱中溶胀 40min，然后 在 170℃~180℃、4000r/min 的条件下高速剪切 1.5h，最后在 140℃的烘箱中发育 40min 即可制得 SBS 改性沥青。

SBS/PPA 复合改性乳化沥青的制备
选择先改性后乳化的制备工艺，根据上述试验方案制备 SBS/PPA 复合改性乳化沥青，具体过程 如下：
①制备皂液：首先在烧杯中加入稳定剂，并加入 70℃的热水搅拌均匀；待水温降至 60℃时加 入乳化剂，然后利用工业盐酸调节溶液 PH 至 2~3。
②进行乳化：将 60℃的皂液倒入预热好的胶体磨 中，再将加热至 160℃的 SBS/PPA 复合改性沥青倒入胶体磨中，待乳化 2min 后即可制得 SBS/PPA 复 合改性乳化沥青。

SBS 对沥青性能的影响 
确定 SBS 改性剂的掺量范围，分别采用 1%、2%、3%、4%和 5%的 SBS 作为改性剂用量，并 将其与基质沥青熔融共混得到不同掺量的 SBS 改性沥青。通过《公路工程沥青及沥青混合料试验规 范》（JTGE 20-2011）中各项指标测试方法分别测试改性沥青的软化点、延度、针入度、135℃粘度 与弹性恢复等指标，研究 SBS 掺量对改性沥青路用性能的影响。
随着 PPA 掺量的增加，SBS/PPA 复合改性乳化沥青的 1d、3d、5d 储存稳定 性均有不同程度的提高。这表明 PPA 的加入对 SBS 改性乳化沥青的储存稳定性有正面的改善作用。 当 PPA 掺量由 1%增加到 5%时，和未添加 PPA 的改性乳化沥青相比，其 5d 储存稳定性由 6.3%降低 到 4.7%，降低的幅度超过 25%。这可归因于 PPA 促使 SBS 在沥青中形成化学交联点，有助于改善 SBS 与沥青的相容性，从而达到提高乳化沥青储存稳定性的目的。

PPA 对 SBS 改性乳化沥青蒸发残留物性能的影响
上海昌吉地质仪器有限公司根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规范》（JTGE 20-2011）中 T 0651 的方法制备不同 PPA 掺量的 SBS/PPA 复合改性乳化沥青的蒸发残留物，并通过测试其软化点、延度、针入度、135℃粘度 等指标，研究 PPA 掺量对 SBS 改性乳化沥青蒸发残留物路用性能的影响。

结论
（1）PPA 的加入能够促使 SBS 在沥青体系中形成化学交联点，改善 SBS 与沥青的相容性，从而 有效提高 SBS 改性乳化沥青的储存稳定性。
（2）PPA 能够促进 SBS 在沥青中形成交联的空间网状结构，使 SBS 在沥青中发挥更好的改性效 果，从而达到改善 SBS 改性乳化沥青蒸发残留物路用性能的目的。综合考虑各项指标，推荐 PPA 的 最佳掺量为 3%。
（3）当 SBS 掺量为 4.5%、PPA 掺量为 3%时所制备的 SBS/PPA 复合改性沥青乳液蒸发残留物的 性能指标接近热沥青。
（4）PPA 较 SBS 价格低廉，根据本文试验结果，每制备 1000kg 的 SBS/PPA 复合改性乳化沥青 可节约 5kg 的 SBS，经济效益显著。