[发明专利]聚合物改性沥青相容性设计方法

说明书

本发明公开了一种聚合物改性沥青相容性设计方法，属于道路工程试验领域。所述设计方法的特点是在聚合物改性沥青孔径达到上限和下限时，分别以发育时间、发育温度建立回归模型，绘制回归曲线，在两个回归曲线之间的区域确定最佳发育时间和最佳发育温度，聚合物改性沥青孔径的上限为1.8μm，下限为1.6μm。与现有技术相比，按照本发明所述方法生产的聚合物物改性沥青路用性能与相容性指标均衡，可以更加精确确定聚合物改性沥青的发育时间、温度参数，具有科学、高效、准确度高、实用性强等特点，具有很高的推广价值。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，具体提供聚合物改性沥青相容性设计方法。

背景技术

在沥青的改性材料中，高分子聚合物是应用最广泛的，也是研究最集中的一种。聚合物改性沥青的推广应用，不仅是提高路面质量、发展高性能沥青面层的需要，同时也是环境保护及道路养护的需要。近年来，国、内外对改性沥青技术领域都展开了较为系统的研究，并取得了大量的研究成果及应用经验；作为改性剂的聚合物品种较多，其应用也很广泛；从目前世界范围应用来看，可能使用的聚合物改性剂主要是SBS、SBR、EVA、PE等。

聚合物改性沥青的相容性是指聚合物与沥青混合后形成均相、稳定体系的能力，是指工艺相容性而非热力学角度的相容性，相容性是形成改性沥青性能优良其稳定的前提；储存稳定性是非常重要指标，改性沥青相容体系的稳定性有两个含义，一个是体系的物理稳定性，即在热储存过程中聚合物颗粒与沥青相不发生分离或离析，第二是化学稳定性，即在热储存过程中随时间的增加改性沥青的性能不能有明显的变化。改性沥青的相容性和稳定性，都需要通过基质沥青和聚合物间配伍性研究及加入适宜的助剂实现；相容性、储存稳定性良好的改性沥青在生产、热储存和使用过程中不发生聚合物离析或降解的性质。多数情况下，聚合物离析时，聚合物会在沥青上部形成乳状层或结皮，影响改性沥青的性能。一般改性沥青或沥青混合料生产过程中，都要高温加热且持续搅拌，这就会导致聚合物的离析或降解。聚合物离析或降解后，其各项性能都会下降，严重时改性沥青的性能还不如基质沥青。聚合物改性沥青的热储存稳定性是由聚合物和基质沥青的相容性决定的，相容性越好，改性沥青越稳定。

经过多年探索，现有技术已经形成了较为系统的聚合物改性沥青相容性理论，涵盖了材料选择、生产、性能评价及工程应用等各个环节，并得到广泛应用；但是即便如此，在面对常用聚合物改性沥青(SBS改性沥青占主导)应用时依然面临诸多难题，质量问题依然严峻。统计数据显示，离析(相容性)指标一直是改性沥青最难以控制、争议最多的指标。

近几年，聚合物改性沥青离析不仅没有得到妥善解决，反而出现加速变坏趋势，道路工程中使用量最大的SBS改性沥青离析指标不合格率由以前的17.3％增大到34.8％，增大了近1倍！！！

这可能是因为现有技术中改性沥青生产配方筛选时仍以经验方法为主，调整配方及生产时温度、时间参数一般都是按经验固定的方式：生产完成后，进行常规指标及相容性指标的测定，其中相容性指标测定需要3-4天时间，测定完成后验证配方参数工艺是否合适，如果不合适，再按照经验继续调整，如此循环，直至合格。由于油源的复杂性(油源众多)与生产现状的矛盾，产品相容性、性能等不能完全控制，均衡性一般，已经严重影响了产品生产的质量；先进评定技术手段看似很多，但是由于仪器价格、操作难度及效率等原因造成普及程度不足，与实际生产现状脱节；现有普及的评价手段依然比较落后，试验周期长，且对实际生产的指导性不足，影响生产效率与效果。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种聚合物改性沥青相容性设计方法。以该方法设计生产的聚合物改性沥青性能优良、相容性良好，能够克服现有技术离析(相容性)指标难以控制的技术难题。

本发明设计方法可用于各种类型聚合物改性沥青的生产，特别适用于SBS基聚合物改性沥青或含有SBS改性剂的聚合物改性沥青。