（化学工程与技术专业论文）废旧塑料改性沥青相容性研究.pdf

中图分类号：t e6 2 6 单位代码：1 0 4 2 5 学号：b 0 7 0 3 0 7 1 - 生- 又 _ ，。 c h i n au n i v e r s i t yo fp e r t r o l e u md o c t o r a ld i s s e r t a t i o n 废旧塑料改性沥青相容性研究 s t u d yo i lc o m p a t i b i l i t yo fw a s t e p l a s t i c - m o d i f i e da s p h a l t 学科专业： 研究方向： 姓名： 指导教师： 化学工程与技术 重质油加工 王涛 张玉贞教授 二。一。年四月 六论 油 l 止舶敞酆洋博 - 。tp l ： 一- 一， 一 - s t u d y o nc o m p a t i b i l i t yo fw a s t e p l a s t i c - - m o d i f i e da s p h a l t ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fd o c t o ro f e n g i n e e r i n g c a n d i d a t e ：w a n gt a o s u p e r v i s o r ：z h a n gy u z h e n ( r r o f e s s o r ) c h e m i c a le n g i n e e r i n ga n d t e c h n o l o g y c h i n au n i v e r s i t yo f p e t r o l e u m ( e a s tc h i n a ) - 一 一 - ， - 产 1 0 一 一 j ， t q 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得 的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致 谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得 中国石油大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 日期：如6 年石月o 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其 印刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关 部门( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位 论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：焦；叁 指导教师签名： 日期：如p 年月。1 3 日期：。p 年f 月厂。日 一 - ， - ， 夕 0 - n 摘要 生产工艺及剪切温度、剪切机转速、剪切时间等工艺参数对改性沥青的性质有重 要影响。本文对使用高速剪切机的直接剪切法和使用双螺杆挤出机的母料法的工艺参 数进行了优化，并对比了两种工艺在最佳工艺参数下制备的p e ( 聚乙烯) 改性沥青 和p p ( 聚丙烯) 改性沥青的性质，结果表明，相同改性剂加量下，母料法制备的改 性沥青软化点较直接剪切法制备的改性沥青要高，在临界浓度下，以最佳工艺参数制 备的p e 改性沥青( 直接剪切法和母料法) 和p p 改性沥青( 直接剪切法和母料法) 分别能够满足j t j f 4 0 2 0 0 4 1 1 1 一c 和j t j f 4 0 2 0 0 4 i i i d 的规范要求。 对直接法制备的p e 改性沥青和p p 改性沥青进行高温存储离析实验，改性剂与 沥青发生离析后，在不同温度下对离析后p e 改性沥青和p p 改性沥青在不同温度下 进行不同时间的搅拌，以考察p e 改性沥青和p p 改性沥青储存离析后的可分散性， 结果表明，p e 改性沥青和p p 改性沥青经储存离析后，经一定温度和时间的搅拌均能 够恢复至原样性能。 通过将含有活性官能团、易于稳定的s b s ( 聚苯乙烯聚丁二烯一聚苯乙烯嵌段共 聚物) 、s b r ( 丁苯橡胶) 与p e 、p p 熔融复合形成p e s b s 、p p s b s 、p e s b r 和 p p s b r 橡塑共混物，制备橡塑复合改性沥青，并加入现有稳定剂，考察了p e s b s 、 p p s b s 、p e s b r 和p p s b r 橡塑复合改性沥青的存储稳定性，荧光显微镜照片和存 储稳定性实验结果表明，p e s b s 、p p s b s 、p e s b r 和p p s b r 橡塑共混物均能与沥 青形成稳定的体系，s b s 和s b r 加入有效防止了p e 和p p 颗粒的聚集，达到稳定塑 料改性沥青体系的目的。通过考察不同橡塑复合比例制备改性沥青的稳定性，得到了 制备储存稳定的改性沥青的最低橡塑比例。通过改变橡塑比例，采用不同的方式加入 橡塑复合改性剂，加入富芳香分油和富饱和分油，考察了橡塑比例和改性剂加入方式 对改性沥青临界浓度的影响，同时，考察了富芳香分油和富饱和分油对不同橡塑比例 和不同改性剂加入方式制备的改性沥青软化点的影响，据此筛选出最佳的相容剂，结 果表明，橡塑比例及改性剂加入方式的不同会引起橡塑复合改性沥青临界浓度的变 化，不同橡塑比例和不同改性剂加入方式制备的改性沥青的相容剂是不同的，用不同 改性剂添加方式制备的储存稳定的橡塑复合改性沥青性能均能够达到 j t j f 4 0 2 0 0 4 1 1 1 c 的规范要求。塑料、橡胶和橡塑复合改性剂的差示量热扫描和红外 分析表明，p e 、p p 与s b r 、s b s 有较好的相容性，其共混结合主要以物理作用为主， 在不同程度上降低了p e 和p p 的结晶度。 用常规指标( 软化点、针入度和延度) 评价沥青的高、低温性能，结果表明，与 基质沥青相比，选取的1 7 个有代表性的改性沥青样品( 塑料改性沥青、不同比例的 橡塑复合改性沥青以及橡胶改性沥青) 的软化点升高、针入度降低，即高温性能有所 改善；部分改性沥青的5 c 延度增大，即低温性能有所改善，其他改性沥青的低温 性能则有所降低。用p g 分级评价沥青的高、低温性能，结果表明，1 7 种改性沥青的 高温性能均较基质沥青有所改善，大部分塑料改性沥青和橡塑复合改性沥青的低温性 能均较基质沥青差。对废旧p e 改性沥青、s b s 改性沥青和基质沥青进行沥青混合料 的实验，马歇尔实验表明，废旧p e 改性沥青混合料的稳定度( 沥青混合料的马歇尔 稳定度越大，其高温稳定性越好) s b s 改性沥青混合料 基质沥青混合料。弯曲试 验表明，s b s 改性沥青混合料的破坏应变( 沥青混合料的弯曲试验破坏应变越大，其 低温稳定性越好) 废旧p e 改性沥青混合料 基质沥青混合料。最佳油石比下，废旧 p e 改性沥青混合料、s b s 改性沥青混合料和基质沥青混合料的马歇尔稳定度和弯曲 试验破坏应变均能够满足沥青混合料的技术要求。 关键词：废旧塑料；改性沥青；相容性；复合改性 一 一 ， l s t u d yo nc o m p a t i b i l i t yo f w a s t ep l a s t i cm o d i f i e da s p h a l t w a n gt a o ( c h e m i c a le n g i n e e r i n ga n dt e c h n o l o g y ) d r i e c t e db yp r o f z h a n gy u z h e n a b s t r a c t p r o d u c t i o ne n g i n e e r i n ga n ds h e a rt e m p e r a t u r e ，r o t a t i n gs p e e do fs h e a r e r , s h e a rt i m e ， a n ds oo n ，h a v ei m p o r t a n ti n f l u e n c eo nt h ep r o p e r t yo fm o d i f i e d a s p h a l t p r o c e s s p a r a m e t e r so fd i r e c ts h e a rm e t h o du s i n gh i 曲s p e e ds h e a r i n gm a c h i n ea n dm a s t e r b a t c h m e t h o du s i n gd o u b l es c r e we x t r u d e rw a so p t i m i z e d ，a n dp r o p e r t yo fp e m o d i f i e da s p h a l t p r e p a r e du n d e ro p t i m i z e dp r o c e s sp a r a m e t e r sw a sc o m p a r e dw i t ht h a to fp p - m o d i f i e d a s p h a l tp r e p a r e du n d e ro p t i m i z e dp r o c e s sp a r a m e t e r s i ti ss h o w nt h a t ，s o f t e n i n gp o i n to f m o d i f i e da s p h a l tp r e p a r e db ym a s t e r b a t c hm e t h o di sh i g h e rt h a nt h a to f p r e p a r e db yd i r e c t s h e a rm e t h o d i nt h ep h a s es h i f tc o n c e n t r a t i o n ，p e r f o r m a n c eo fp em o d i f i e da s p h a l t p r e p a r e du n d e ro p t i m i z e dp r o c e s sp a r a m e t e r s ( b yd i r e c ts h e a rm e t h o da n db ym a s t e r b a t c h m e t h o d ) c a nm e e tt h eq u a l i f i c a t i o no fj t j f 4 0 - 2 0 0 4 1 1 1 - c ，p e r f o r m a n c eo fp p m o d i f i e d a s p h a l tp r e p a r e du n d e ro p t i m i z e dp r o c e s sp a r a m e t e r s ( b yd i r e c ts h e a rm e t h o da n db y m a s t e r b a t c hm e t h o d ) c a nm e e tt h eq u a l i f i c a t i o no fj t j f 4 0 2 0 0 4 1 1 1 一d h i g h t e m p e r a t u r es t o r a g es e p a r a t i o nt e s to fp em o d i f i e da s p h a l ta n dp pm o d i f i e d a s p h a l tp r e p a r e db yd i r e c ts h e a rm e t h o dw a sm a d e ，a n dp em o d i f i e da s p h a l ta n dp p m o d i f i e da s p h a l tw e r es t i r r e da td i f f e r e n tt e m p e r a t u r ea f t e rm o d i f i e rs e p a r a t e df r o ma s p h a l t t h ee x p e r i m e n t a lo b j e c t i v ei st oi n v e s t i g a t ed i s p e r s i b i l i t yo fp em o d i f i e da s p h a l ta n dp p m o d i f i e da s p h a l ta f t e rm o d i f i e rs e p a r a t e df r o ma s p h a l t t h er e s u l ts h o w st h a tp em o d i f i e d a s p h a l ta n d p pm o d i f i e da s p h a l tc a nr e t u r nt ot h eo r i g i n a lp r o p e r t yu n d e rc e r t a i ns t i r r i n g c o n d i t i o na n dt e m p e r a t u r e p e - m o d i f i e da s p h a l ta n dp p m o d i f i e da s p h a l tc a nn o tm e e tt h es p e c i f i c a t i o nb y a d d i n gs t a b i l i z e ri n t ot h e m s b s ( s t y r e n e b u t a d i e n e s t y r e n eb l o c kc o p o l y m e r ) a n ds b r ( s t y r e n e b u t a d i e n er u b b e r ) c o n t a i n i n ga c t i v ef u n c t i o n a lg r o u p sa n dp r o n et os t a b i l i t yw e r e m e l t e dw i t hp ea n dp pt of o r mp e s b s ，p p s b s ，p e s b ra n dp p s b rr u b b e r - p l a s t i c c o m p l e xs u b s t a n c et op r e p a r er u b b e r - p l a s t i cc o m p o s i t e m o d i f i e da s p h a l t s t o r a g es t a b i l i t y o fp e - s b s ，p p - s b s ，p e - s b ra n dp p s b rm o d i f i e da s p h a l tw e r ei n v e s t i g a t e db ya d d i n g s t a b i l i z e r f l u o r e s c e n c em i c r o p h o t o g r a p ha n ds t o r a g es t a b i l i t yt e s ts h o wt h a tp e s b s ， p p - s b s ，p e s b ra n dp p s b rc a nf o r ms t a b l es y s t e mw i t ha s p h a l t ，s b sa n ds b r e f f e c t i v e l ys t o pc o n g r e g a t i o no fp ea n dp pp a r t i c l e s ，a n dm a k em o d i f i e da s p h a l ts y s t e m s t a b l e t h em i n i m a lp r o p o r t i o no f r u b b e rt op l a s t i c st op r e p a r es t a b l em o d i f i e da s p h a l tw a s 。，钿 ， ， 一n i q i n v e s t i g a t e d t h ei n f l u e n c eo fp r o p o r t i o no fr u b b e rt op l a s t i c sa n dm o d i f e ra d d i t i o nm e a n s o np h a s es h i f tc o n c e n t r a t i o no fm o d i f i e da s p h a l tw e r ei n v e s t i g a t e db yc h a n g i n gp r o p o r t i o n o fr u b b e rt op l a s t i c s ，a d d i n gm o d i f i e rb yd i f f e r e n tm e a n s t h ei n f l u e n c eo fo i lr i c hi n a r o m a t i ca n do i lr i c hi ns a t u r a t e so ns o f t e n i n gp o i n t so fm o d i f i e da s p h a l tp r e p a r e db y d i f f e r e n tp r o p o r t i o no fr u b b e rt op l a s t i c sa n dd i f f e r e n ta d d i t i o nm e a n sw e r ei n v e s t i g a t e db y a d d i n go i lr i c hi na r o m a t i ca n do i lr i c hi ns a t u r a t e st os e l e c tt h eb e s tc o m p a t i l i z e r t h e r e s u l t ss h o wt h a tp r o p o r t i o no fr u b b e rt op l a s t i c sa n dm o d i f e ra d d i t i o nm e a n sc a nl e a dt o v a r i a t i o no fp h a s es h i f tc o n c e n t r a t i o n ，a n dt h eb e s tc o m p a t i l i z e ro fm o d i f i e da s p h a l t p r e p a r e db yd i f f e r e n tp r o p o r t i o no fr u b b e rt op l a s t i c sa n dm o d i f e ra d d i t i o nm e a n si s d i f f e r e n t r u b b e r - p l a s t i cm o d i f i e da s p h a l tp r e p a r e db yd i f f e r e n ta d d i t i o nm e a n sc a l lb e s t a b l eb ya d d i n gs t a b i l i z e ra n dm e e tt h eq u a l i f i c a t i o no fs p e c i f i c a t i o no fj t j f 4 0 - 2 0 0 4i i i c d i f f e r e n t i a ls t a r t i n gc a l o r i m e t y ( d s c ) a n di n f r a r e da n a l y s i ss h o wt h ap ea n dp ph a v e g o o dc o m p a t i b i l i t y 、加t hs b ra n ds b s t h ec o m b i n a t i o no fr u b b e rw i t hp l a s t i c si sm a i n l y p h y s i c a l ，a n dr e d u c ec r y s t a l l i n i t yd e g r e eo fp ea n dp p i nv a r i o u sd e g r e e s h i 曲a n dl o wt e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c eo fa s p h a l tw e r ee v a l u a t e dw i t hr e g u l a ri n d i c e s ， t h er e s u l t ss h o wt h a tt h es e l e c t e d17 t y p i c a lm o d i f i e da s p h a l ts a m p l e s ( p l a s t i cm o d i f i e d a s p h a l t ，d i f f e r e n tp r o p o r t i o nr u b b e r - p l a s t i cm o d i f i e da s p h a l ta n dr u b b e rm o d i f i e da s p h a l t ) h a sh i g h e rs o f t e n i n gp o i n t ，l o w e rp e n e t r a t i o nc o m p a r e dw i t hb a s ea s p h a l t ，n a m e l y , h i g h t e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c ei si m p r o v e d 5 cd u c t i l i t yo fs b sm o d i f i e da s p h a l t , s b r m o d i f i e da s p h a l t ，p e s b r 一4 ( p e ：s b r = i ：1 ) m o d i f i e da s p h a l t ，p p s b r - 3 ( p p ：s b r = 2 ：i ) m o d i f i e da s p h a l ta n dp p s b r - 4 ( p p ：s b r = i ：1 ) m o d i f i e da s p h a l ta r ei m p r o v e d ，n a m e l y , l o wt e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e i s i m p r o v e d a n do t h e r sa r er e d u c e d h i 曲a n dl o w t e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c eo fa s p h a l tw e r ee v a l u a t e db yp g ( p e r f o r m a n c eg r a d e ) m e t h o d ， t h er e s u l t ss h o wt h a th i g ht e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c eo ft h es e l e c t e d17m o d i f i e da s p h a l ti s i m p r o v e dc o m p a r e dw i t hb a s ea s p h a l t ，l o wt e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c eo fo t h e rm o d i f i e d a s p h a l ti s r e d u c e de x c e p ts b sm o d i f i e da s p h a l t ，s b rm o d i f i e da s p h a l t ，p e s b r - 4 ( p e ：s b r = i ：1 ) m o d i f i e da s p h a l t ，p p s b s - 4 ( p p ：s b s = 1 ：1 ) m o d i f i e da s p h a l t t h et e s to f w a s t ep em o d i f i e da s p h a l tm i x t u r e ，s b sm o d i f i e da s p h a l tm i x t u r ea n db a s ea s p h a l t m i x t u r ew a sm a d e ，m a r s h a l lt e s ts h o w st h a tm a r s h a l ls t a b i l i t yo fw a s t ep em o d i f i e d a s p h a l t ( t h el a r g e rm a r s h a l ls t a b i l i t yi s ，t h eb e t t e rh i 曲t e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c ea s p h a l t h a s ) s t a b i l i t yo fs b sm o d i f i e da s p h a l tm i x t u r e s t a b i l i t yo fb a s ea s p h a l tm i x t u r e b e n d i n gb e a mr h e o m e t e r ( b b r ) t e s tr e s u l t ss h o wt h a tr a p t u r es t r a i no fs b sm o d i f i e d a s p h a l tm i x t u r e ( t h el a r g e rr u p t u r es t r a i ni s ，t h eb e t t e rl o wt e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c ea s p h a l t l h a s ) r u p t u r es t r a i no fp em o d i f i e da s p h a l tm i x t u r e r u p t u r es t r a i no fb a s ea s p h a l t m i x t i l r e t h et e s tr e s u l t so fm a r s h a l ls t a b i l i t ya n db b rr u p t u r es t r a i no fp em o d i f i e d a s p h a l tm i x t u r e ，s b sm o d i f i e da s p h a l t m i x t u r ea n db a s ea s p h a l tm i x t u r eu n d e rt h e o p t i m i z e dp r o p o r t i o no fa s p h a l tt o s t o n eb o t l lm e e tt h eq u a l i f i c a t i o no fa s p h a l tm i x t u r e s p e c i f i c a t i o n k e yw o r d s ：w a s t ep l a s t i c ；m o d i f i e da s p h a l t ；c o m p a t i b i l i t y ；c o m p o u n dm o d i f i c a t i o n v 、 广 一 - 钮 一 声 散时间对两种废旧塑料改性沥青存储离析后分散性的影响。 ( 3 ) 采用双螺杆挤出机作为n - f 设备，制备了s b s p e 、s b s p p 、s b r p e 、s b r p p 四种橡塑复合母料，系统研究了制备橡塑复合改性沥青的影响因素，并采用加入稳定 剂的方式制备出存储稳定性合格的橡塑复合改性沥青。 ，i_【lh j i 、 - 目录 摘 要i a b s t r a c t i i l 论文的创新点摘要v i 第一章前言1 1 1 课题研究的意义和背景1 1 2 沥青聚合物改性剂种类及特点：3 1 2 1 热塑性弹性体4 1 2 2 橡胶类6 1 2 3 树脂类7 1 2 4 复合聚合物改性剂1 0 1 3 聚合物改性沥青机理1 1 1 4 聚合物改性沥青相容性及其影响因素1 4 1 4 1 聚合物对相容性的影响1 5 1 4 2 基质沥青对相容性的影响1 7 1 4 3 改善聚合物与沥青相容性的方式1 8 1 5 聚合物改性沥青加工工艺2 3 1 5 1 熔融研磨法2 3 1 5 2 母料熔融法2 4 1 6 本课题的研究内容2 5 第二章实验部分。2 7 2 1 实验方案：2 7 2 2 实验原料。2 8 2 3 实验仪器2 9 2 4 样品的制各方法介绍3 0 2 4 1 母料的制备3 0 2 4 2 剪切法制备改性沥青样品：3 0 2 5 样品的测试方法介绍。3 0 广，h 2 5 1 针入度3 0 2 5 2 延度测定：3 l 2 5 3 软化点测定3 1 2 5 4 薄膜烘箱老化3 2 2 5 5 旋转薄膜烘箱老化实验3 2 2 5 6 压力老化( p a v ) 一3 3 2 5 7 离析试验3 4 2 5 8 荧光显微镜观测3 4 2 5 9 弯曲梁蠕变试验3 4 2 5 10 动态剪切流变( d s r ) 测试3 5 2 5 1 1 四组分3 6 第三章加工工艺参数优化及其对相容性的影响3 7 3 1 直接剪切法制备改性沥青的工艺参数优化3 7 3 1 1 废p e 改性沥青工艺参数优化一3 7 3 1 2 废p p 改性沥青工艺参数的优化4 1 3 2p e 和p p 改性沥青的储存分散性4 6 3 2 1p e 改性沥青的储存分散性研究4 6 3 2 2p p 改性沥青的储存分散性研究4 8 3 3 母料法制备改性沥青的最佳工艺参数优化4 9 3 3 1 母料法制备p e 改性沥青工艺参数优化：4 9 3 3 2 母料法制备p p 改性沥青工艺参数优化5 3 3 4 最优工艺参数下制备的改性沥青性能比较5 6 3 5 本章小结5 8 第四章复合改性对相容性的影响及相容剂开发5 9 4 1 复合改性剂的制备和差示量热扫描( d s c ) 分析6 0 4 1 1 复合改性剂的制备6 0 4 1 2 差示量热扫描( d s c ) 分析6 0 4 2 改性剂的红外分析7 1 4 3 复合改性剂加量对改性沥青性质的影响及临界浓度的确定o 7 4 ， ， r - ， 4 4 复合改性沥青相容剂的考察8 2 4 5 复合改性沥青的稳定化8 4 4 6 采用橡胶和复合改性剂分别加入的方式制备改性沥青8 7 4 6 1 复合改性剂加量对改性沥青性质的影响及临界浓度的确定8 8 4 6 2 复合改性沥青相容剂的考察9 3 4 6 3 复合改性沥青的稳定化9 5 4 7 本章小结9 8 第五章塑料改性沥青相容性评价9 9 5 1 用常规指标评价改性沥青的高、低温性能9 9 5 2p g 分级一1 0 1 5 2 1p g 分级评价指标1 1 2 5 2 2 用p g 分级评价沥青的高温性能。1 1 3 5 2 3 用p g 分级评价沥青的低温性能l1 3 5 2 4 综合分析11 4 5 3 沥青混合料实验1 15 5 3 1 沥青混合料原料性质测试1 1 5 5 3 2 级配和最佳油石比的确定1 1 6 5 3 3 沥青混和料性能实验1 1 6 5 4 本章小结1 17 l 砉论1 19 参考文献1 2 1 攻读博士学位期间取得的研究成果。1 2 9 致谢1 3 0 作者简介。1 3 1 ，p q 、 _ k - 矿 ， 中国石油大学( 华东) 博士学位论文 第一章前言 1 1 课题研究的意义和背景 石油沥青是从石油中经过蒸馏等工艺得到的很多不同的非烃和烃混合而成的一种 混合物，其在低温下则会变脆，而在高温下显示好的粘性和流动性能，几乎没有弹性， 沥青的这种对温度的较强敏感性使得沥青混凝土路面在寒冷条件下沥青路面温缩裂缝 问题，中温范围内发生疲劳龟裂问题，在高温下容易发生车辙和变形问题等。另外，我 国目前的交通量迅速增长、车载超重情况比较严重、高速公路渠道化等，使沥青路面面 临更为严峻的考验，沥青路面破坏的情况经常发生。在沥青混合料中，沥青结合料在低 温抗裂中贡献达到8 7 ，对抗疲劳贡献达到5 2 ，在抗车辙方面贡献达到2 9 。因此， 通过改性的方式提高沥青的路用性能成为一种迫切需要。 聚合物改性沥青( p m a ) 是聚合物分散于基质沥青中形成的。首次生产改性沥青使 用的改性剂是胶粉，从此以后，改性剂的选择范围越来越宽。使用聚合物改性的沥青， 在低温时沥青混合料的延展性好，而在高温时沥青混合料的稳定性高，可以减少车辙的 产生。沥青经聚合物改性后，能够大大延长路面的使用年限，有效地增强路面抗破坏的 能力，提高了沥青路面的使用性能，降低了运营成本，同时使用改性沥青可以减少二次 投入，延长大中修和养护的周期，其经济效益是很客观的。 首次对聚合物改性沥青申请专利的是w h i t i n g 在1 8 7 3 年中请的，他在基质沥青中加入 了一定量的橡胶胶乳。后来，英国、法国建设了许多实验路段以验证聚合物改性沥青路 面的效果，1 8 8 4 年，英国公布了在沥青中掺入橡胶的专利。至此以后，路面开始重视改 性沥青材料的使用。我国在二十世纪七十年代末，对聚合物改性沥青进行研究，8 0 年代 初期进行了橡胶胶粉改性沥青的初步尝试，以后几种改性方法也被开发出来。 到目前为止，用于沥青的聚合物类改性剂可分为三大类f 2 】，即：( 1 ) 橡胶类，这一 类改性剂在改性沥青中应用较多是丁苯橡胶s b r ；( 2 ) 树脂类，包括热塑性树脂和热固 性树脂两类，前者在改性沥青中以乙烯乙酸乙烯酯共聚物e v a 、低密度聚乙烯l d p e 、 无规聚丙烯a p p 为代表，而后者则主要是环氧树脂e p ；( 3 ) 热塑性橡胶类，最有代表 性的是苯乙烯一丁二烯共聚物s b s 。大量的研究已表明，橡胶类改性剂主要改善的是沥 青的低温性能，对沥青高温性能的改善很小：树脂类改性剂则恰恰相反，它对沥青低温 性能无明显改善，主要改善沥青的高温性能，原因是它不能明显改善沥青的弹性变形性， 所以，热塑性橡胶类能够改善沥青的低、高温性能，但不及树脂类和橡胶类改性剂对沥 一 【，il _ q 、 - ， _ 第一章前言 青低、高温性能的改善明显。因此，如果能将不同的聚合物改性剂有效的复合，发挥各 单一改性剂的优势，则能够兼顾改性沥青高、低温性能。 塑料作为用途和用量最大的合成高分子材料之一，具有许多的优点，但塑料在为生 产力的发展带来很多好处，给人类带来了许多方便和发展的同时，大量的白色污染( 塑 料废弃物) 也随之产生。2 0 0 1 年，我国的塑料掺量已列世界第4 位，名列美国、德国、 日本之后，总产量达到1 2 0 4 万吨。但即使这样，还是满足不了我国日益增长的需求，我 国还需要大量的进口塑料。大量的塑料消耗，在2 0 0 1 年，我国消耗t 2 4 0 0 多万吨的塑料， 人均消耗达1 8 k g 。2 0 0 5 年，我国消耗了4 0 0 0 多万吨的塑料，按塑料制品一次性用途占1 0 的比例计算，一年的塑料废弃量就能达至t 4 0 0 万吨。大量的废气塑料给我们提出了一个 严峻的对环境污染的问题，废旧塑料对环境的污染主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 导致疾病传播，环境卫生遭到破坏。废旧塑料在城市中堆存却不能及时的清理， 就会严重影响人环境卫生，威胁健康，增加传染病菌的繁殖和传播。 ( 2 ) 废旧塑料侵占了大量土地。据估计，目前，塑料的消耗正日益增大，废1 日塑料的 产生将会越来越多，这必然会带来一系列的环境和经济问题。l 万吨的废1 日塑料能够侵 占约1 亩地。 ( 3 ) 水体被污染。废旧塑料随天然降水流入河流中或被风刮走，使水源遭到污染，随 着渗水进