改性瀝青生產(chǎn)工藝

改性瀝青生產(chǎn)工藝1改性瀝青相溶性機理

改性瀝青是由高分子聚合物改性劑作為分散相，用物理的方法以肯定的粒徑勻稱地分散到粒徑連續(xù)相重新構(gòu)成的體系。聚合物之間存在部分的吸附，極易發(fā)生兩相之間的離析。相溶性好是指作為分散相的聚合物以肯定的徑粒，勻稱分布在瀝青相，改性效果顯著。所以，SBS改性瀝青的生產(chǎn)問題就是瀝青與SBS的相溶性問題。假如兩者的相融性不好，則瀝青會發(fā)生離析，使改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)受到很大的影響。

2生產(chǎn)改性瀝青的原料

生產(chǎn)改性瀝青的原料包括基質(zhì)瀝青、SBS改性劑和穩(wěn)定劑等。

2.1基質(zhì)瀝青的選擇

SBS改性瀝青是在基質(zhì)瀝青中摻加少量的熱塑性橡膠，通過肯定的工藝加工而成，改性瀝青的性質(zhì)與基質(zhì)瀝青親密相關(guān)。因此要生產(chǎn)符合規(guī)范要求的改性瀝青，選擇基質(zhì)瀝青是關(guān)鍵。

2.1.1基質(zhì)瀝青與改性劑SBS的伍配性

石油瀝青的組成和性質(zhì)差異，歸根究竟是由原油的組成和性質(zhì)差異。討論表明，瀝青是簡單的混合物，在環(huán)境溫度時呈現(xiàn)彈性型。優(yōu)質(zhì)瀝青由于其含有相宜的飽和烴、芳香烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)組成比例，摻入改性劑時由于足夠的軟相瀝青質(zhì)、芳香族溶解，形成瀝青/體系勻稱結(jié)構(gòu)的混合物。但是機制瀝青的三大指標(biāo)并不能完全反映瀝青功能的組分性質(zhì)。因此我們在生產(chǎn)中采納試驗用高速剪切機，對機制瀝青取樣改性，考察不同改性劑品種，最終選定合適的配伍及工藝。

2.1.2選用合適的機制瀝青標(biāo)號

改性瀝青的等級是按25℃針入度來區(qū)分的。一般來說，基質(zhì)瀝青用通常工藝手段改性后其針入度要下降20-25。如70號重交瀝青改性后針入度一般在45-50左右，只能符合I-D級要求。所以，加工I-D級一般選用70號瀝青，I-C級一般選用90號瀝青，I-B級一般選用110號瀝青。

2.1.3基質(zhì)瀝青要符合重交瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求

目前的路用瀝青有一般道路瀝青和重交通瀝青。通過兩者的性能對比發(fā)覺，重交瀝青強調(diào)了15℃延度及含蠟量的要求。SBS改性瀝青的突出優(yōu)點就是低溫延長性能的大幅度提高，因而對基質(zhì)瀝青的低溫延度也有較高要求。同時，基質(zhì)瀝青中含蠟量的凹凸，與改性瀝青的感溫性能相溶性也有直接關(guān)系。即含蠟量高時基質(zhì)瀝青與SBS的相溶性差，改性效果不抱負，其感溫性能指標(biāo)PI值也越小。因此在《大路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ036-98)中明確規(guī)定了加工改性瀝青的基質(zhì)瀝青必需符合重交瀝青的要求。

2.2SBS改性劑

SBS改性劑兼有橡膠和塑料兩種性能，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下能象熱塑料般熔融流淌成為可塑性材料，因而稱熱塑彈性體。SBS改性劑在改性瀝青生產(chǎn)中的應(yīng)用效果最抱負，其主要特點是:

1)轉(zhuǎn)變了瀝青流變學(xué)性質(zhì)，粘彈性和延性提高，路面的抗沖擊力量、抗開裂力量、耐磨耗力量都大大增加，可延長瀝青路面的使用壽命;

2)增大了瀝青的粘附性和粘韌度，提高了瀝青與沙石料的結(jié)合力，改善了瀝青混合料的強度和防水力量，增加了瀝青路面的耐久性;

3)降低了瀝青的溫度敏感性，使瀝青的針入度和軟化點下降、彈塑范圍擴大，耐流淌變形性力量得到改善，使瀝青路面平坦性能和抗車轍性能得到提高，使行車速度提高，路面維護削減。

依據(jù)苯乙烯和丁二烯所含比例的不同和分子結(jié)構(gòu)的差異，SBS改性劑分為線型結(jié)構(gòu)和星型結(jié)構(gòu)兩種。試驗表明，星型SBS改性劑效果最好。但在加工性能方面，線型的要比星型的加工簡單得多。在生產(chǎn)過程中應(yīng)依據(jù)基質(zhì)瀝青、加工工藝選擇合適的SBS改性劑。我單位經(jīng)過試驗，依據(jù)膠體磨的研磨效果結(jié)合自己的生產(chǎn)工藝，選用岳陽石化巴陵牌SBS791和SBS898型混合料，改性效果顯著。

2.3穩(wěn)定劑的選用

改性瀝青生產(chǎn)方式有現(xiàn)場加工和成品生產(chǎn)兩種工藝?，F(xiàn)場加工一般是改性瀝青設(shè)備與拌和樓協(xié)作使用，生產(chǎn)出的改性瀝青在儲存罐中稍作保溫存放即輸入拌和樓。這種工藝不需要加入穩(wěn)定劑，只要保溫攪拌即可。而成品生產(chǎn)改性瀝青的存儲、運輸，放置時間長，由于瀝青中含有較多的極性化合物，而SBS改性劑是屬于非極性化合物，粘度大，易集中在上部，因此瀝青則簡單沉在下部，即產(chǎn)生離析現(xiàn)象。這種不穩(wěn)定性對生產(chǎn)成品SBS改性瀝青的存儲是不利的，尤其在長途運輸時更不簡單解決。加入穩(wěn)定劑可以降低瀝青相與SBS相之間的界面能，SBS相的分散，強化了兩相間的粘和。同樣，穩(wěn)定劑的選用也需要依據(jù)瀝青型號來選擇;在生產(chǎn)前必需進行試驗，選用合適的穩(wěn)定劑。

3設(shè)備的選用

確定SBS改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備及參數(shù)選擇的依據(jù)，是設(shè)備的設(shè)計生產(chǎn)力量，而設(shè)計生產(chǎn)力量要依托成套設(shè)備中主導(dǎo)設(shè)備的設(shè)計生產(chǎn)力量，然后以此為基礎(chǔ)來匹配其他設(shè)備。

在SBS改性瀝青成套設(shè)備中，研磨機是核心設(shè)備，而溶脹反應(yīng)釜則是主導(dǎo)設(shè)備。其他設(shè)備以此為依據(jù)進行匹配。我公司引進法國埃爾蒙特改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其研磨機為德國SIEFER生產(chǎn)的TRIGONAL膠體磨，三個容積為4.5T的反應(yīng)釜，生產(chǎn)力量為10-12T/h。

需要指出的是，研磨機是整個工藝流程中最關(guān)鍵的設(shè)備，目前用于SBS改性瀝青生產(chǎn)的研磨機和高速剪切磨機，無論那種類型，均要確保混合料的研磨質(zhì)量，磨盤之間的間隙必需調(diào)精確?????。間隙過大，SBS混合料粒徑不夠小，SBS與瀝青混合不充分、不勻稱，從而影響質(zhì)量;間隙過小(1mm以下)，強力的摩擦力會使SBS改性瀝青的溫度上升，有可能使瀝青老化。此外，齒面間隙的大小還會影響研磨機進出口壓差、電能消耗等。

4溫度掌握

在改性瀝青生產(chǎn)工藝中，除原料、設(shè)備外，最重要的是溫度掌握。SBS改性劑的熔點在180℃左右，基質(zhì)瀝青的加熱溫度越高，SBS改性劑越簡單被溶化、并能加快瀝青的溶解速度。但是，瀝青的溫度過高，瀝青簡單老化;SBS改性劑會被氧化、焦化、分解、降解，造成使用性能下降。所以基質(zhì)瀝青的溫度應(yīng)掌握在165℃-180℃之間。另外，改性瀝青存儲時的溫度也要重視。使用表明，SBS改性瀝青長時間的在高溫條件下存儲時使用性能會有所下降，在150℃-160℃存儲時，其各項指標(biāo)變化不大。

5成品改性瀝青的存儲

成品改性瀝青存儲的優(yōu)點在于，一可以隨時監(jiān)測，檢查質(zhì)量，保證使用性能;二供應(yīng)準(zhǔn)時。要做到準(zhǔn)時供應(yīng)，除了生產(chǎn)力量的保障外還要配備存儲設(shè)備——存儲罐。存儲罐有立式和臥式兩種。改性瀝青在存儲罐中需要攪拌或循環(huán)，由于改性瀝青中含有較多的極性化合物，而SBS改性劑屬于非極性化合物且粘度較大，易聚集在上部，瀝青簡單沉積在下部，產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

如前所述，SBS改性瀝青的存儲溫度也需要嚴(yán)格掌握。供應(yīng)緊急時存儲溫度可設(shè)定165℃-170℃之間，在SBS改性瀝青進出存儲罐時各攪拌或循環(huán)肯定時間;如存儲時間較長，存儲溫度可設(shè)定到150℃-160℃之間，每天攪拌或循環(huán)肯定時間。存儲罐內(nèi)的SBS改性瀝青的攪拌或循環(huán)也不宜太頻繁，由于:(1)