低温法合成丁苯胶乳通常在5-10℃ 下进行,在此温度下热分解引发剂分解速度太慢,不能满足要求,故通常使用氧化还原型引发剂。低温丁苯胶乳分子链的规整性相对较好,Tg值较低,有很好的低温韧性,常用于改性路面材料,使其更好的延展性。丁苯胶乳在沥青与沥青中芳香分、饱和分相作用,在其中发生溶胀,使得二者相容性良好。丁苯胶乳提高了沥青与基材的粘结力,改善了沥青的低温沥青发生破乳后,橡胶与沥青充分混合,分散均匀,水分从表层快速挥发,可以快速开放交通。丁苯胶乳即SBR胶乳是以苯乙烯和丁二烯为单体,经过乳液聚合所得的高分子聚合物乳液。河北聚合物丁苯胶乳哪家好
由于SBR属于橡胶类物质,对沥青的改性作用主要是物理改性,并与其他改性剂相容性较好,因此除作单一改性剂外,还可与其他高分子类改性剂、无机类改性剂进行复合,在适当的配比下时可具有不错的改性效果。比如将SBR胶乳与水性环氧树脂作为复合改性剂,并制备出改性乳化沥青。研究结果表明:SBR胶乳与水性环氧树脂中均有芳香族基团,因此相容性较好。水性环氧树脂可提升高温性能,SBR胶乳具备良好的低温改性效果,两种乳化剂复合改性可实现沥青性能的多方面提升。也有研究人员将SBR-纳米蒙脱土作为复合改性剂,可增强沥青的高低温性能,且纳米蒙脱土可阻隔氧气渗入沥青乳液,具备较好的抗热氧老化能力。上海改性稀浆封层丁苯胶乳生产SBR胶乳对沥青高温性能的改善能力不及SBS,但是改性作用也是很明显的。
目前,丁苯胶乳已经达到合成橡胶总产量的五分之一左右,数量大,应用广。丁苯胶乳常应用于印染工业、涂料、胶粘剂、沥青改性等领域,目前,在道路改性沥青方面,由于丁苯胶乳生产相对容易、储存稳定性好、改性效果较好、经济性好等方面的优点,已在该领域占有重要的地位。但是在道路改性沥青所用的丁苯胶乳中,很多还是采用国外进口产品,特别是高固含量的丁苯胶乳,该类产品不仅具有较高的固含量,且改性效果较好,明显的改善了沥青在低温下容易发生裂缝的现象,同时对沥青耐高温性能也有很大程度的提高,改善了沥青路面在夏季容易出现的车辙现象及易流淌现象。
丁苯胶乳可采用间歇聚合,也可采用半连续方式或连续方式聚合。间歇方式操作简便,工艺简单,但生产能力较低。而连续聚合对设备要求更高,生产能力也更强,产品性能均匀。一次投料法在反应中期会因自动加速现象产生大量反应热,若这种热量不能及时从体系中排除,将会导致反应速率瞬间加快,产生更多热量,发生爆聚,消耗大量引发剂,产生凝胶效应,使聚合体系不稳定。分批加料法是先让一部分单体在釜中反应,在一段时间后,再向反应釜中补加部分单体、乳化剂、引发剂等继续反应。通过改变二次单体加入量和时间和调控不同性能的胶乳,改变胶乳的结构及单体转化率。根据气候条件、应用场景、使用要求等情况选择基质沥青品牌与标号、乳化剂种类以及改性剂的种类与剂量。
改性乳化沥青用于微表处工程时必须要具有合适的破乳速度。所谓沥青乳液的破乳,就是指由于离子电荷被石料吸附中和以及水分的蒸发使得沥青微粒靠的更近,沥青从乳液中的水相分离出来,许多微小沥青颗粒相互聚结,还原成为连续整体薄膜。乳液破乳完成后,乳液中的沥青又恢复到乳化前的性能。乳液的破乳所需要的时间即为沥青乳液的破乳速度。若破乳速度太快,混合料在摊铺到路面之前就己经结团硬化,导致施工无法顺利进行。但若破乳速度过慢,不仅无法满足快速开放交通的目的,而且在用水量较大的情况下,未破乳的沥青会随水分浮到表面形成一层油膜,导致泛油的出现,上下层油石比发生变化,同时下部的混合料因水分无法尽快蒸发而迟迟难以成型。为了满足快速开放交通的目的,混合料还必须能够迅速固化成型,有足够的初期强度。通过先制备SBS改性乳化沥青,再加入丁苯胶乳(SBR)的方法也可制备出复合改性乳化沥青。江西防水丁苯胶乳共同合作
使用SBR胶乳的微表处混合料,黏聚力指标和轮辙变形指标明显好于普通不改性乳化沥青。河北聚合物丁苯胶乳哪家好
微表处技术源于20世纪60年代末70年代初的德国。当时,德国的科学家用传统的稀浆做试验,主要是增加稀浆使用的厚度,看是否能找到在狭窄的车道上填补车辙但同时不破坏昂贵的高速公路路面的方法。德国科学家使用精心挑选的沥青及其混合物,加入聚合物和乳化剂,摊到深陷的车辙上,形成了稳定牢固的面层,这个结果加速了微表处技术的推出。由于使用了改性乳化沥青,封层固化时间加快,与原路面粘结十分牢固,聚合物改性乳化沥青技术也就从此得到更多的使用。河北聚合物丁苯胶乳哪家好