改性乳化沥青可以改善乳化沥青与石料及原路面的粘结性能,微表处混合料用乳化改性沥青需要把粗细集料粘结在一起,并与原路面有很好的粘结强度。乳化沥青与石料剥离是造成乳化沥青应用失败的常见原因。SBR胶乳的破乳速度一般比乳化沥青破乳速度快,可以在乳化沥青之前迅速的破乳并裹附在石料表面,从而明显增强沥青与石料间的黏附性能。SBR胶乳对沥青与石料之间粘结力的增强作用,使得SBR改性乳化沥青的路用性能更加理想。用于微表处混合料时,使得混合料的成型速度和耐磨耗能力明显加强,黏聚力指标明显好于不改性的乳化沥青。混合料的轮辙变形指标也明显优于不改性乳化沥青。苯乙烯是丁苯胶乳中的硬单体,苯乙烯含量高,胶膜变硬,强度提高,弹性降低。辽宁聚合物丁苯胶乳共同合作
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。江西防水丁苯胶乳作用采用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。
改性乳化沥青生产工艺主要有以下三种类型:1)先乳化后改性:即将热沥青与含乳化剂的皂液以一定的流量一起通过胶体磨生产普通乳化沥青,再加入胶乳改性剂,通过机械搅拌的作用使胶乳与乳化沥青分散均匀,制作改性乳化沥青。该方法的优点是对设备要求不高,操作简单,缺点是改性剂选择单一,只适合水性胶乳。2)边乳化边改性:将胶乳改性剂与乳化剂同时添加到皂液罐,然后与热沥青一起通过胶体磨生产改性乳化沥青的方法也是常用的一种工艺。其优点是生产工艺与普通乳化沥青一致,不用做设备改动;其缺点是改性剂的添加量受到限制,必须考虑改性剂的耐酸碱性。3)先改性后乳化:将改性沥青加热到一定温度,与皂液一起通过胶体磨生产改性乳化沥青,该方法通常需将改性沥青加热至160℃以上,增加能耗,且乳化沥青出料温度过高,需要改造设备装置冷却系统;其优点是乳化后的微粒均匀分布,储存稳定性较好。
雾封层是由乳化沥青(改性乳化沥青)、添加剂或细砂混合组成的沥青路面养护材料,有效养护路面,减少路面老化和风化,但是传统的雾封层在养护后的黏附性较低、早期强度较弱、耐磨性差、耐久性不足以及成型较慢等问题限制雾封层的推广应用。为满足雾封层高粘结性能、耐磨耗性能和抗滑性能等需求,国内外众多研究人员着重于改性乳化沥青领域。目前高性能雾封层材料的研发相当活跃,主要针对常规雾封层材料存在的性能不足,采用乳化沥青中掺配环氧树脂、SBR胶乳、聚氨酯或聚合物等粘结改性剂,改善雾封层的储存稳定性、粘结性、耐久性、抗渗性和耐磨耗性能等指标。SBR胶乳用于微表处混合料时,使得混合料的成型速度和耐磨耗能力明显加强。
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。生产改性乳化沥青常用的改性方法是加入阳离子丁苯胶乳(SBR乳液)。上海聚合物丁苯胶乳
SBR改性乳化沥青是一种新型沥青路面结合料,比普通的乳化沥青具有更多的优势。辽宁聚合物丁苯胶乳共同合作
用于改性乳化沥青的丁苯胶乳通常为阳离子型,因石料表面多带有负电性,与阴离子胶乳表面电荷相同,会发生排斥现象,故阳离子下苯胶乳可与石料有较好的粘附。二者相互作用速度快,强度高,改善了沥青与石料结合的稳定程度。但阳离子丁苯胶乳生产困难,对设备要求高,我国在这方面起步较晚,发展缓慢。用于改性巧青的阳离子丁苯胶乳大多数都是从国外进口,价格昂贵,且运输成本高。目前,国外产品占据着国内市场,形成垄断趋势。因此, 开发性能优异的国产丁苯胶乳十分重要, 能够降低我国路面建设和养护的成本。辽宁聚合物丁苯胶乳共同合作