JTT527-2004《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶SBR.ppt

路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 中华人民共和国交通行业标准 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（ SBR1502）JT/T 527-2004 主编单位：交通部公路科学研究所 重庆交通学院 宣宣 贯贯 资资 料料 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 一、背景 沥青改性效果的关键在于解决改性剂与沥青的相容性问 题。改性剂与基质沥青的相容性主要取决于两者之间的界面 作用、基质沥青的组分以及集合物的极性、颗粒大小、分子 结构等因素。当前用于路面沥青改性材料的SBR产品质量控 制标准只有化工生产部门的标准。 为有效地控制路面沥青改性材料SBR的性能质量，保证改 性沥青性能的稳定，使SBR改性沥青的生产过程标准化，改 性沥青产品的质量标准化，制定出SBR改性剂的产品标准是 非常必要的。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 本标准是在路面沥青改性材料SBR大量推广应 用的实践基础上，结合调研国内主要生产厂家的产 品技术性能，总结并提出了SBR的性能要求、试验 方法和检验规则等技术要求，使得路面沥青改性材 料SBR的推广应用有了全面而可靠的技术保障。 从本标准编制的准备到报批稿的完成，整个 过程中得到了交通部有关部门的指导和帮助。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 二、编写过程 交通行业标准路面沥青改性材料 苯乙烯 -丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004是根 据交通部交科教发2002531号文“关于下达 2002年交通标准化补充计划的通知”中的计划 编号JT2002-135项的要求制定的。 由交通部公路科学研究所、重庆交通学院 负责起草。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 2002年8月成立标准编写组，制定了工作计划，开展了收 集资料及调研，先后收集分析整理了全国生产厂家的企业标 准、国家标准苯乙烯丁二烯橡胶（SBR1502）（ GB/T 12824），以及众多的SBR改性沥青路面的工程设计、 施工和运营情况资料。 2003年2月编写组召集各有关材料的生产厂家和相关技 术专家，对编写组提出的标准编制大纲进行讨论和学术交流 ，交通部科教司主管领导到会指导。2003年4月完成标准讨 论稿，2003年12月完成标准报批稿及编制说明的编制。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 三、SBR改性沥青研究和使用状况 早在八十年代初，交通部重庆公路科学研究所承 担的“六五”国家科技攻关研究项目就开展了橡胶改性 沥青的研究，提出了一套溶剂法生产SBR改性沥青的 方法。 “溶剂法”橡胶沥青生产工艺是将固体丁苯橡胶切 片，用溶剂使其溶解（溶胀）变成微粒，以液态形式 与热沥青共混，再回收溶剂，制成固体成分含量达 20%的高浓度SBR改性沥青母体，以商品形式销售。在 工程上使用时，用户将此固体形态的母体切碎，按要 求比例投入液态的沥青中，用搅拌机搅拌1h2h使之 混合均匀，再放入沥青混合料拌和锅中拌合即可。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 取代溶剂法SBR改性沥青的是SBR胶乳改性沥青， 美国ASTM D5840-95仅规定了“SBR胶乳或CR胶乳类改 性沥青标准”，不适用于溶剂法的情况。由于橡胶固体 很难与沥青共混，采用溶剂法制成橡胶沥青母体再在现 场使用的二步法工艺较为复杂，而合成橡胶工厂在生产 SBR产品对必须将胶乳破乳、脱水，所以完全可以在胶 乳阶段就作为改性剂使用于沥青改性，这不仅在经济上 是很大的节约，也给使用上带来了极大的方便。 因此利用合成橡胶制造过程中的中间产品胶浆， 再制成高浓度的胶乳，便可以在沥青混合料制造过程中 直接喷入拌和锅中拌匀，使施工工艺简化。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 目前国内外用得较多的是丁苯胶乳（如日本 Road star、Roadce SBR胶乳）、氯丁胶乳（如美 国的Rub-Road-504）、丁腈胶乳(如加拿大的 Rdystar Latex 761)等。 1966年日本提出沥青改性用 SBR胶乳的技术标 准见表1。 表1 日本沥青改性用 SBR胶乳的技术标准 项 目固体有效成 分 25时的粘度结合乙烯25时的pH 值 凝固分含 量 指标要求（500.5） 300Pas以下（232） 9110.05以下 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 我国生产SBR胶乳的主要是齐鲁石化公司、吉林化学公 司和兰州化学公司。齐鲁石化总公司胜利炼抽厂从1987年 开始研究SBR胶乳改性沥青，并生产了浓度为23%左右的 SBR胶乳，以后与江苏省南京市公路管理处等单位合作， 在江苏、山东等地铺筑了南京环城高速公路等沥青路面工 程，并与1992年5月通过中国石化总公司的鉴定。 根据道路沥青路面改性的工程实际要求，齐鲁公司橡 胶厂于1994年8月建成了一套2000吨/年的高浓度胶乳生产 线，固体含量可达45以上，9月份起开始供应市场。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 胶乳是0.05m1.0m大小的橡胶或树脂 的微粒均匀分散在水中而成的产品。SBR胶乳 是在含有表面活性剂的水溶液中加入苯乙烯、 丁二烯、聚合调整剂、引发剂等，控制在一定 的温度下发生反应，由特定的反应率使反应停 止，回收未反应的单体，加入稳定剂，经浓缩 ，调整固体成分的含量，调整pH值，形成产品 。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 通过调整聚合物调整剂的数量和反应条件， 可使SBR胶乳的聚合物链由线状变为三相的网状 结构。调整S/B比值可使胶乳的性质得以改变，道 路沥青改性用的SBR胶乳的S/B比通常为25/75左右 。 改变门尼粘度（分子量大小的尺度）能使胶 乳改性沥青的性质发生改变，门尼粘度越大，粘 韧性和韧性也越大，针入度则变小。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 SBR改性沥青的延度特别大，在常温如25 、l5时，只需掺加很少一点，哪怕0.51的 SBR，也能使沥青的延度增大到100cm以上。 由此往往给人一种误解，认为只需要很少很 少的剂量就够了，并把它作为改性普通沥青到重 交通道路沥青的技术措施。山东省东营市就曾经 用1%SBR的胶乳改性胜利沥青铺筑了60km的东营 海港的一级汽车专用公路，以代替进口沥青。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 这种看法是不全面的，延度大仅仅是一项指 标，如果注意一下薄膜加热试验后的延度，将会 发现SBR改性沥青的延度并不高，或者说，薄膜 加热试验使延度遭到了极大的损失。 所以，把普 通沥青掺加很少的SBR使延度达到100cm以上，认 为达到了重交通道路沥青的技术要求，可以取代 进口沥青的看法是不能成立的。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 SBR改性沥青受热稳定性差，一直是困惑 国内外道路界的问题，所以SBR也就常常只用 在低温地区改善沥青路面的低温抗开裂性能。 而且，剂量过少的改性剂直接喷入沥青混合料 拌和锅中，能否在短短的10s20s内与混合料 均匀地混合，还是问题。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 国内外的研究证明，对SBR改性沥青 来说，SBR的合理剂量为35（固 胶含量）。 不同剂量的SBR改性胜利100原样沥 青的改性效果，见表2。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 青海省交通厅公路建设开发中心于2001年开 始在公路建设中大量推广应用SBR改性沥青，取 得了良好的效果，经SBR改性后的沥青技术指标 ，除未检测粘韧性和韧性两项指标外，其余指标 经检测均能达到交通部公路改性沥青路面施工 技术规范（JTJ036-98）中SBR(II-A)的技术要 求（见表3）。（检测工作一致由重庆交通学院 承担） 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 四、标准技术内容编制总结 常用的乙烯丁二烯橡胶（SBR）1502的 性能见表4。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 本标准中产品的主要指标来源于近年的SBR沥青 改性路面工程的应用和SBR沥青改性技术的研究结果 。本标准所选用的技术指标主要参考国标GB/T 12824-2002苯乙烯丁二烯橡胶（SBR)1502的 内容，与GB/T 12824 苯乙烯丁二烯橡胶（SBR） 考核指标的比较见表5。 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 路面沥青改性材料 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）JT/T 527-2004 宣贯 从表5可以看出，本标准的考核指标 基本与GB/T 12824-2002吻合。 但考虑到苯乙烯丁二烯橡胶（SBR ）材料在路面沥青改性中的实际应用情况 和结合所得的经验，发现灰分对沥青改性 效果影响