SBS屬于乙烯類熱塑性彈性體,是乙烯—丁二烯—乙烯三嵌段共聚物, SBS中聚乙烯鏈段和聚丁二烯鏈段明顯地呈現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu),聚丁二烯為連續(xù)相,聚乙烯為分散相,使其具有2個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg1)為-88~-83℃,第二個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg2)為90℃,在Tg1~Tg2之間端基聚乙烯聚集在一起形成微區(qū)分散于聚丁二烯連續(xù)相之間,起到物理交聯(lián)、固定鏈段、硫化增強(qiáng)及防冷流作用,具有硫化橡膠的高彈性和抗疲勞性能,當(dāng)溫度升至Tg2時,聚乙烯相軟化和流動使得SBS具有樹脂流動加工性。這種兩相分離結(jié)構(gòu)使其能與瀝青基質(zhì)形成空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而有效地改善瀝青的溫度性能、拉伸性能、彈性、內(nèi)聚附著性能、混合料的穩(wěn)定性、耐老化性等。在眾多的瀝青改性劑中,SBS能夠同時改善瀝青的高低溫性能及感溫性能,使其成為研究和應(yīng)用多的品種,SBS改性瀝青目前占瀝青需求量的61%之多 [1] 。
1.溫差較大的地區(qū)有很好的耐高溫、抗低溫能力2.有較好的抗車轍能力,其彈性和韌性好
3.提高了路面的抗疲勞能力,特別是在大流量、超載嚴(yán)重的公路上具有良好的應(yīng)變能力,可減少路面的變形
4.粘結(jié)能力特別強(qiáng),能明顯改善路面遇水后的抗拉能力,并極大地改善了瀝青的水穩(wěn)定性
5.提高了路面的抗滑能力6.增強(qiáng)了路面的承載能力
7.減少路面因紫外線輻射而導(dǎo)致的瀝青老化現(xiàn)象 8.減少因車輛滲漏柴油、機(jī)油和汽油而造成的破壞
一般來說,瀝青的SBS改性需要經(jīng)過溶脹、剪切、發(fā)育三個過程。對于SBS改性瀝青體系來說,溶脹與相容存在密切關(guān)系,溶脹大小直接影響了相容性的好壞,如果SBS在瀝青中溶脹,則體系變成完全相容。溶脹行為與改性瀝青生產(chǎn)、加工工藝和高溫貯存穩(wěn)定性等有密切的關(guān)系。 隨著溫度升高,溶脹速度明顯加快,在高于SBS的PS玻璃化轉(zhuǎn)變的熔融加工溫度溶脹明顯。另外SBS的結(jié)構(gòu)對溶脹行為有明顯影響:星型SBS的溶脹速度較線型的慢。相關(guān)計(jì)算表明,SBS溶脹成分的密度集中在0.97一1.01g/cm3之間,接近芳香酚的密度。剪切是整個改性過程中中關(guān)鍵的一步,往往剪切的效果會影響終的結(jié)果。膠體磨是改性瀝青設(shè)備的核心,它處于高溫、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境下,膠體磨的外層為夾套結(jié)構(gòu),設(shè)有循環(huán)保溫系統(tǒng),同時起減震和降低噪音的作用,膠體磨內(nèi)部為帶有一定數(shù)量齒槽的環(huán)狀動盤和環(huán)狀定盤磨刀,間隙可以調(diào)整,物料粒度的均勻性和膠溶效果由齒槽的深度、寬度及磨刀的數(shù)量、形成結(jié)構(gòu)的特定工作區(qū)域來決定。隨著動盤高速旋轉(zhuǎn),改性劑受到強(qiáng)大的剪切和碰撞而不斷分散,將顆粒磨細(xì),與瀝青形成混溶的穩(wěn)定體系,達(dá)到均勻共混的目的。充分溶脹后,SBS與瀝青混合均勻,研磨顆粒越小,SBS在瀝青中的分散程度越高,改性瀝青的性能越好。一般為了達(dá)到比較好的效果,可以進(jìn)行多次研磨。
改性瀝青的生產(chǎn)后都要經(jīng)過發(fā)育的過程,研磨后,瀝青進(jìn)入成品罐或者發(fā)育罐,溫度控制在170-190℃,在攪拌器的作用下進(jìn)行一定時間的發(fā)育過程。在這個過程中往往加入某種改性瀝青穩(wěn)定劑來提高改性瀝青的儲存穩(wěn)定性。