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【摘 要】SBS是一种在国内外都广泛使用的改性沥青，它具有较好的弹性恢复和高温特性，可以防止低温开裂，可以显著提高路面的使用性能，大幅度提高路面的平整度、摩擦系数、延长路面使用寿命及降低养护费用。本文分别从针入度、软化点、延度、针入度指数PI、弹性恢复系数等方面进行了几种改性沥青的对比试验，结果表明SBS改性效果较其他改性沥青更为理想。
【关键词】改性沥青；延度；摩擦系数；寿命
前言
近年来，随着我国高速公路建设事业的迅猛发展，交通及气候条件对高速公路路面使用性能的要求也越来越高。车辆重载超载现象严重，渠化交通加重了对路面的破坏。如何提高沥青路面的使用性能，解决沥青路面的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能，提高路面的水稳定性以及抗老化性，选择性能良好的沥青是解决问题的重要方法[1，2]。一般認为采用SBS改性沥青能提高沥青混合料的路用性能，目前常用的改性沥青主要是高分子聚合物改性剂改性的沥青[3]。
1、SBS改性方法分类及改性机理
1.1改性方法分类
SBS改性沥青可以分为物理改性和化学改性两类。所谓物理改性就是将沥青与SBS在高温状态下混融，通过高速剪切将SBS分散在沥青当中；而化学改性就是在物理改性的基础上加入化学稳定剂来制得更为稳定的改性沥青。
从改性的机理上来看，物理改性沥青中SBS与沥青之间只是机械的分散和包裹，并未发生化学反应，两者之间不容易形成稳定的体系，稳定性差；相比较而言，由于SBS的聚丁二烯段的双键或双键邻位的亚甲基非常活泼，在稳定剂的作用下，会与沥青中的杂原子及活性基团发生反应，使沥青接枝到SBS上，生成SBS—沥青接枝物，使得沥青与SBS形成稳定的空间网络结构，因此化学改性沥青的性能是优于物理改性沥青的。
然而对于SBS物理和化学改性沥青及混合料的技术性能如何，国内外还没有进行综合对比评价，而且对于这两种改性技术，尤其是用化学改性方法铺筑的路面的使用性能也没有深入研究。
1.2改性机理
沥青改性是一个物理共混过程，与沥青具有良好相容性的大分子聚合物加入沥青中后，通过容胀与吸附可使沥青的组分构成发生一定的变化。采用阴离子聚合制得SBS嵌段共聚物，属于热塑性弹性体，具有多相结构，每个丁二烯链段（B）的末端都连接一个苯乙烯嵌段（S），两端的苯乙烯嵌段聚合物在一起形成物理交联区域，成为分散相，而聚合在一起的丁二烯链段形成连续相，SBS通过聚苯乙烯的聚集形成一种三维结构，聚苯乙烯末端基团使沥青强度增加，中间的聚丁二烯嵌段使SBS具有两个玻璃化温度：Tg1为-83～85℃，Tg2为90℃左右。两个玻璃化温度使沥青呈现出高弹性的特点，在高温下不软化，低温下不发脆。当SBS分散到基质沥青中时，原来的胶体结构平衡被破坏，SBS吸附沥青中的芳烃和胶质，并发生容胀现象，建立新的胶体结构体系，在沥青中形成弹性的网络结构，这种网络结构具有理想的弹性、塑性和延伸性，使沥青的性能得到全面改善。
2、SBS改性沥青性能特点
采用改性沥青目的：①改善沥青结合料感温性（高温稳定性、低温抗裂性）；②改善沥青混合料的耐久性；③提高沥青路面抗水损坏能力；④提高沥青混合料抗变形能力。
不同的改性剂对沥青性能的影响是不一样的，交通部公路科学研究所对SBS、SBR、PE、EVA等4种改性剂的改性效果进行了比较试验，结果见表1。
表1 不同改性剂对沥青改性效果比较（交科所）
Table 1 Cooperation of effect with different modifying additive
改性剂品种 针入度指数PI 高温稳定性 低温抗裂性 弹性恢复性
SBS + + + +
SBR 0 0 + ？
PE 0 + - -
EVA 0 - 0 +
表中“+”表示改性效果明显，“0”表示改性效果不明显，“-”表示无改性效果或降低，“？”表示不清楚。
可以看出，SBS在高温、低温性能，弹性恢复性能，感温性等方面都有突出优点。PE仅在高温稳定性方面显示出较好的效果。EVA的高温稳定性不如PE，但低温性能较PE要稍好一些，但均不如SBS。通过试验对比，几种改性沥青的改性效果如表2所示。
试验结果表明，SBS的橡胶颗粒均匀分散在沥青中，大幅度降低沥青温度敏感性，一方面使沥青软化点大幅提高，在夏季高温季节不软化，提高路面高温抗推拥和抗车辙能力[5]。另一方面沥青的脆点降低，在寒冷季节不发脆，具有很好的柔性和弹性，因此能减少路面裂缝。它的使用能够提高沥青的弹性和强度，使其变形恢复性能好，有效延长路面的使用寿命。由于SBS改性沥青可使路面具有良好的抓着性能，交通行车安全系数可大大提高。
3、结语
利用SBS改性沥青，不仅可以明显改善沥青的理化性能和路用性能，而且可以大幅度地提高路面的平整度、摩擦系数。对比试验显示，5%橡胶含量的SBS改性沥青各项基本指标大部分优于同等含量的PE和EVA改性沥青，而且弹性强度较好，可以有效地延长路面使用寿命，同时提高行车安全系数。
参考文献
[1]郑剑锋，方精思.改性沥青研究[J].公路与汽运，2006， 1： 87 - 89.
[2]万利.SBS改性沥青的特点及其应用[J].青岛理工大学学报，2007，27 （3） ： 42 - 45.
[3]雷雨滋.改性沥青国内外发展历程及趋势[J].山西建筑，2006，32 （20） ： 155 - 156.
[4]丛玉凤.SBS改性沥青的研究进展[J].抚顺石油学院学报，2002，12 （4） ： 7-11.
【关键词】改性沥青；延度；摩擦系数；寿命
前言
近年来，随着我国高速公路建设事业的迅猛发展，交通及气候条件对高速公路路面使用性能的要求也越来越高。车辆重载超载现象严重，渠化交通加重了对路面的破坏。如何提高沥青路面的使用性能，解决沥青路面的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能，提高路面的水稳定性以及抗老化性，选择性能良好的沥青是解决问题的重要方法[1，2]。一般認为采用SBS改性沥青能提高沥青混合料的路用性能，目前常用的改性沥青主要是高分子聚合物改性剂改性的沥青[3]。
1、SBS改性方法分类及改性机理
1.1改性方法分类
SBS改性沥青可以分为物理改性和化学改性两类。所谓物理改性就是将沥青与SBS在高温状态下混融，通过高速剪切将SBS分散在沥青当中；而化学改性就是在物理改性的基础上加入化学稳定剂来制得更为稳定的改性沥青。
从改性的机理上来看，物理改性沥青中SBS与沥青之间只是机械的分散和包裹，并未发生化学反应，两者之间不容易形成稳定的体系，稳定性差；相比较而言，由于SBS的聚丁二烯段的双键或双键邻位的亚甲基非常活泼，在稳定剂的作用下，会与沥青中的杂原子及活性基团发生反应，使沥青接枝到SBS上，生成SBS—沥青接枝物，使得沥青与SBS形成稳定的空间网络结构，因此化学改性沥青的性能是优于物理改性沥青的。
然而对于SBS物理和化学改性沥青及混合料的技术性能如何，国内外还没有进行综合对比评价，而且对于这两种改性技术，尤其是用化学改性方法铺筑的路面的使用性能也没有深入研究。
1.2改性机理
沥青改性是一个物理共混过程，与沥青具有良好相容性的大分子聚合物加入沥青中后，通过容胀与吸附可使沥青的组分构成发生一定的变化。采用阴离子聚合制得SBS嵌段共聚物，属于热塑性弹性体，具有多相结构，每个丁二烯链段（B）的末端都连接一个苯乙烯嵌段（S），两端的苯乙烯嵌段聚合物在一起形成物理交联区域，成为分散相，而聚合在一起的丁二烯链段形成连续相，SBS通过聚苯乙烯的聚集形成一种三维结构，聚苯乙烯末端基团使沥青强度增加，中间的聚丁二烯嵌段使SBS具有两个玻璃化温度：Tg1为-83～85℃，Tg2为90℃左右。两个玻璃化温度使沥青呈现出高弹性的特点，在高温下不软化，低温下不发脆。当SBS分散到基质沥青中时，原来的胶体结构平衡被破坏，SBS吸附沥青中的芳烃和胶质，并发生容胀现象，建立新的胶体结构体系，在沥青中形成弹性的网络结构，这种网络结构具有理想的弹性、塑性和延伸性，使沥青的性能得到全面改善。
2、SBS改性沥青性能特点
采用改性沥青目的：①改善沥青结合料感温性（高温稳定性、低温抗裂性）；②改善沥青混合料的耐久性；③提高沥青路面抗水损坏能力；④提高沥青混合料抗变形能力。
不同的改性剂对沥青性能的影响是不一样的，交通部公路科学研究所对SBS、SBR、PE、EVA等4种改性剂的改性效果进行了比较试验，结果见表1。
表1 不同改性剂对沥青改性效果比较（交科所）
Table 1 Cooperation of effect with different modifying additive
改性剂品种 针入度指数PI 高温稳定性 低温抗裂性 弹性恢复性
SBS + + + +
SBR 0 0 + ？
PE 0 + - -
EVA 0 - 0 +
表中“+”表示改性效果明显，“0”表示改性效果不明显，“-”表示无改性效果或降低，“？”表示不清楚。
可以看出，SBS在高温、低温性能，弹性恢复性能，感温性等方面都有突出优点。PE仅在高温稳定性方面显示出较好的效果。EVA的高温稳定性不如PE，但低温性能较PE要稍好一些，但均不如SBS。通过试验对比，几种改性沥青的改性效果如表2所示。
试验结果表明，SBS的橡胶颗粒均匀分散在沥青中，大幅度降低沥青温度敏感性，一方面使沥青软化点大幅提高，在夏季高温季节不软化，提高路面高温抗推拥和抗车辙能力[5]。另一方面沥青的脆点降低，在寒冷季节不发脆，具有很好的柔性和弹性，因此能减少路面裂缝。它的使用能够提高沥青的弹性和强度，使其变形恢复性能好，有效延长路面的使用寿命。由于SBS改性沥青可使路面具有良好的抓着性能，交通行车安全系数可大大提高。
3、结语
利用SBS改性沥青，不仅可以明显改善沥青的理化性能和路用性能，而且可以大幅度地提高路面的平整度、摩擦系数。对比试验显示，5%橡胶含量的SBS改性沥青各项基本指标大部分优于同等含量的PE和EVA改性沥青，而且弹性强度较好，可以有效地延长路面使用寿命，同时提高行车安全系数。
参考文献
[1]郑剑锋，方精思.改性沥青研究[J].公路与汽运，2006， 1： 87 - 89.
[2]万利.SBS改性沥青的特点及其应用[J].青岛理工大学学报，2007，27 （3） ： 42 - 45.
[3]雷雨滋.改性沥青国内外发展历程及趋势[J].山西建筑，2006，32 （20） ： 155 - 156.
[4]丛玉凤.SBS改性沥青的研究进展[J].抚顺石油学院学报，2002，12 （4） ： 7-11.