目前中国SBS改性沥青加工方法一般多采用机械式共混方法，在工厂进行预拌或工地现场改性。工厂预拌生产通过溶胀、剪切、发育3个阶段，将SBS改性剂经强力剪切，分散到基质沥青中达到改性效果，然后存储到存储罐中运送至工地使用；工地现场改性则是溶胀、剪切后马上应用。SBS橡胶是苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物弹性体，属于嵌段共聚型热塑性弹性体。在制造SBS改性沥青时，为了满足实用需要，除加入SBS橡胶外，还会添加一定数量的助剂材料，主要为软化剂和稳定剂。软化剂主要用于改善SBS橡胶的硬度和流动性，稳定剂主要用于改善SBS改性沥青的离析问题。

原材料及试验方法

原材料

研究采用基质沥青为道路石油沥青70#，其指标满足《公路沥青路面施工技术规范》中道路石油沥青70#的技术要求。国产改性剂线型SBS(苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物)，环烷烃精制油类软化剂和铅盐类稳定剂。

试验方法

剪切机器采用F:UKO-FA25高速剪切分散乳化机。SBS可以有效地提高沥青的高温性能和低温延度，但达到一定掺量以后，低温性能会有所损失。SBS改性剂掺量均为4.3%，软化剂掺量分别为0、2%、3%，稳定剂掺量分别为0.2%、0.3%、0.4%，试验生产一系列SBS改性沥青。其性能指标均按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行试验检测，动态剪切试验采用AR-型动态剪切流变仪，参数设置为25mm平行板，样品厚度1mm，剪切频率10rad/s，正弦荷载加载，采用降温方式试验。

SBS改性沥青性能指标及分析

温度敏感性

改性剂的加入会使沥青的感温性出现变化，但不会改变沥青的本质属性，所以改性沥青仍是一种粘－弹性材料。由于稳定剂和软化剂的加入，改善了沥青与改性剂间的相容性，使改性沥青的胶体结构逐步趋于稳定。随着稳定剂和软化剂掺量的变化，改性沥青的温度敏感性就会变化。

不同稳定剂掺量的SBS改性沥青针入度与温度的关系曲线。可以看出：随着稳定剂掺量的增大，固定温度下的针入度逐渐增大。

不同软化剂掺量的SBS改性沥青针入度与温度的关系曲线。可以看出：随着软化剂掺量的增大，固定温度下的针入度逐渐增大。

SBS改性沥青针入度指数PI与稳定剂掺量的关系曲线。可以看出：随着稳定剂掺量的增加，SBS改性沥青针入度指数PI呈非线性增大，感温性降低，说明稳定剂的加入可以改善SBS改性剂与基质沥青的相容性，降低了改性沥青的温度敏感性。

SBS改性沥青针入度指数PI与软化剂掺量的关系曲线。当软化剂掺量在0~2%时SBS改性沥青针入度指数PI变化不大，当掺量大于2%时，PI值增加得很快。软化剂的加入主要是软化SBS改性剂，剪切得更均匀，有利于改性剂与沥青的混合，从而改善了改性沥青的温度敏感性。

高温性能

沥青作为一种粘弹性材料，沥青性能由弹性体向塑性体转化，劲度模量大幅度降低，抗变形能力急剧下降，因此沥青的高温性能是沥青路面路用性能评价中的一项重要指标。改性沥青是一种粘弹性材料，其变形表现为弹性、延迟弹性和粘性变形，前两者在外力卸去后会马上恢复或逐渐完全恢复，而后者因不能恢复而成为永久变形。改性剂的添加会提高沥青的弹性和延迟弹性变形，降低粘性变形。改性沥青标准中通常用软化点和粘度这两个指标来反映沥青在高温条件下的使用性能。

可以看出随着稳定剂掺量的增加，沥青的粘度不断增加，而软化点先下降后上升，指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》中的指标要求。

可以看出：随着软化剂掺量的增加，软化点和粘度指标均下降，说明在生产SBS改性沥青过程中软化剂的掺量并非越大越好。

低温性能

沥青路面的低温抗裂性能主要取决于沥青的低温拉伸变形性能，《聚合物改性沥青的技术要求》中规定以5℃时的延度作为低温性能的评价指标。可以看出：随着稳定剂掺量的增加，沥青老化前延度逐渐减小，老化后的延度也逐渐减小；老化前延度和老化后延度都逐渐增加。这说明稳定剂的增加降低了SBS改性沥青的低温性能，而软化剂的增加改善了SBS改性沥青的低温性能。

储存稳定性

大量的研究证明：沥青与改性剂之间没有发生明显的化学反应，只是均匀地分散吸附在沥青中，仅仅是物理意义上的共存共融。SBS改性沥青是SBS橡胶与沥青的共混体，是多相混合系统，该结构在重力场的作用下，随着时间的推移，聚合物和沥青会发生相分离。SBS改性沥青要有较好的储存稳定性，才能保证改性沥青的各种使用性能。

可知：随着稳定剂掺量的增加，改性沥青的离析从15℃减小到了0.5℃，说明稳定剂对于改性剂与沥青的相容性有很大的帮助，有利于改性沥青体系的稳定。可知：随着软化剂的增加，改性沥青的离析值从1.5℃减小到了0.5℃，说明软化剂对改性沥青的体系稳定有一定的帮助，但是起主要作用的还是稳定剂。

SBS改性沥青荧光图片

最新研究表明：改性沥青的显微结构与其宏观性能的联系非常紧密，利用荧光显微镜技术可以清晰描述沥青的微观形态，并起到生产指导的作用。对不同稳定剂、软化剂掺量的SBS改性沥青采用荧光显微镜拍照，观察改性剂的分布情况，用来评价SBS改性沥青的剪切质量。

通过荧光显微镜放大观察可得：稳定剂的加入可使改性剂颗粒变小而均匀地分布于沥青中；软化剂的加入，改善了SBS橡胶的硬度和流动性，从而改善了改性剂的剪切效果。

动态剪切试验

动态剪切试验得到改性沥青的G＊/sinδ、复数剪切模量G＊及疲劳指标G＊sinδ与温度的关系曲线。对改性沥青的高温抗车辙性能影响不大。在高温时，随着温度的增加，车辙因子G＊/sinδ逐渐减小，沥青的抗车辙性能变差。沥青的复数剪切模量G＊逐渐下降，说明高温时沥青的弹性性能较弱，改性剂的作用不明显，主要呈现出基质沥青的粘性特征。G＊sinδ逐渐降低，沥青的抗疲劳性能变差。随着软化剂掺量的增加，相同温度下改性沥青的G＊/sinδ、复数剪切模量G＊、G＊sinδ逐渐减小，说明软化剂的加入会降低沥青的高温抗车辙性能，会使沥青在高温状态下呈现出粘性特征，从而使SBS改性沥青的路用性能降低，进一步说明了软化剂的加入能够降低SBS改性沥青的高温性能。在SBS改性沥青的生产过程中，应根据实际工程的需要合理调整软化剂的掺量。

结论

(1)稳定剂的加入可以改善SBS改性沥青的温度敏感性和高温性能，但降低了低温性能。稳定剂最主要的作用是改善了改性剂与沥青之间的相容性，提高了SBS改性沥青的储存稳定性，对SBS改性沥青的离析有很大的改善。

(2)软化剂的加入可以使改性剂软化，更利于改性剂与沥青的融合，进而改善了沥青的温度敏感性和低温性能，对SBS改性沥青的离析也有一定的帮助，但是会降低改性沥青的高温性能，所以应控制软化剂的掺量。

(3)软化剂对SBS改性沥青储存稳定性有一定的帮助，但是起主要作用的还是稳定剂。

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