改性乳化沥青生产新技术样本.doc

SBS改性乳化沥青生产新技术一、前言当前，在国内经济宏观调控影响下，对新建公路项目投资将趋于缓和，此后公路建设重点将以对既有路面维护和路面材料再生应用为主。乳化沥青作为路面粘结料重要原材料将会被大量应用。同步随着国民经济发展，交通量迅速增长，重载超载车辆日益增多以及车辆渠道化等因素，交通路面规定越来越高，重交乳化沥青已无法适应当代公路特别是高级别公路发展需要。因而要提高沥青路面质量，延长路面使用寿命，就必要对乳化沥青进行改性。SBS改性乳化沥青用于高级别公路，具备较好路用性能，体现为良好高温稳定性，低温抗裂性，好抗车辙能力，与石料粘结力强。但是SBS改性乳化沥青生产工艺比较复杂，它必要是先生产出合格SBS改性沥青，然后再对其进行乳化，乳化困难，对乳化设备及乳化剂规定很高，因而制约着其推广应用。二、改性乳化沥青生产技术改性乳化沥青所用改性剂重要是SBR和SBS。SBR胶乳改性乳化沥青虽然有较好低温抗裂性，但对高温稳定性改进不明显，而国内气候条件是全国各地夏季普遍气温较高，对沥青粘结料高温稳定性规定比较苛刻。而SBS改性乳化沥青能同步兼顾沥青高、低温性能，具备较好发展前景。聚合物改性乳化沥青生产工艺重要分为两大类：对乳化沥青改性和对改性沥青乳化。乳化沥青改性工艺重要用于胶乳改性乳化沥青生产。办法是将加热至熔融状态基质沥青与乳化剂水溶液和以乳液状态存在高分子聚合物通过恰当方式混合，制得改性乳化沥青。此办法工艺简朴，制得改性乳化沥青稳定性较差，不合用于生产SBS改性乳化沥青。改性沥青乳化工艺流程如图1所示。先将聚合物和基质沥青通过高剪切胶体磨等制备出聚合物改性沥青，再将改性沥青通过高剪切胶体磨与乳化剂水溶液混合乳化，制得改性乳化沥青。此种工艺由于将沥青和聚合物颗粒剪切很细，因而合用于生产SBR和SBS改性乳化沥青，特别是生产SBS改性乳化沥青。但SBS改性沥青，由于其自身韧性好，因而普通乳化沥青生产设备难以直接进行剪切生产，并且随着SBS含量增长（普通为2%-3%），乳化难度增长，乳化稳定性变差，因而要保证有好乳化效果，除了SBS加量外，还必要保证改性沥青中SBS不离析以及SBS粒度达到胶体需求，这叫规定乳化沥青生产设备具备强大SBS剪切和研磨功能。当前可以生产SBS改性乳化沥青设备在市场上寥寥无几，据记录在国内，仅有采用美国DALWORTH乳化沥青设备江苏中油兴能沥青有限公司及广东南粤物流有限公司等有限几种公司可以生产SBS改性乳化沥青。美国DALWORTH乳化沥青之因此可以生产出合格SBS改性乳化沥青，重要因素在于美国DALWORTH“内齿型”高剪切胶体磨由于其独特内齿型设计，使其具备超强剪切和研磨功能，对于SBR和SBS改性乳化沥青，其剪切能力体现更为明显，生产过程中物料经一次剪切，最小乳化细度可达0.1μm，平均乳化细度可达1-5μm之间。其工作原理如下：（1）独特内齿型设计胶体磨，转盘与定盘上分别有六层磨齿，磨齿间互相啮合，沥青混合物通过胶体磨转盘与定盘磨齿间高速转动实现研磨和剪切。转盘（定盘）磨齿顶端平面与定盘（转盘）磨齿底部平面，及4个磨齿侧交汇面完毕高速研磨。转盘与定盘8条磨齿侧棱完毕高速剪切。（2）胶体磨转盘以3000转/分速度高速旋转，沥青混合物在从中心甩向磨盘边沿过程中，流体以高速撞击到第一层磨齿上，受到撞击流体运动方向和瞬间速度不断变化；横向通过磨齿间流体通过强力剪切作用继续在第一层磨齿间以更高速度撞击到磨齿上，直到通过第一层磨齿后进入到第二层磨齿间；而径向通过第一层磨齿间某些流体受到磨齿间强大研磨作用以高速撞击到第二层磨齿间继续以上高速剪切和高度研磨，直到所有流体通过高剪切胶体磨所有六层磨齿。研磨区内流体分子间激烈摩擦、挤压、揉搓和扯破，使分子链断裂,并使沥青混合物分子较好地重新分布并结合。因而沥青混合液被有效分散、破碎、均匀和乳化，形成均匀微细颗粒乳状液。（3）在生产SBR改性乳化沥青时，不同于其她胶体磨设备在胶体磨之后添加SBR进行乳化沥青改性生产，这种工艺使用SBR没有得到剪切和分散，改性乳化沥青产品质量极不稳定且非常容易离析。而DALWORTH高剪切胶体磨在前端有三个原料入口，分别是基质沥青或SBS改性沥青、皂液和SBR入口，依照工艺配方，三种原料在胶体磨前端和内部进行混合并通过高速剪切研磨和高度分散（生产SBS改性乳化沥青时，SBS改性沥青和皂液两种原料在胶体磨前端和内部进行混合并通过高速剪切研磨和高度分散）。由于乳化细度小，SBR或SBS被高速剪切研磨和高度分散，因而生产出来改性乳化沥青产品质量和稳定性都相称高，并且同其她设备相比较可以节约SBR或SBS使用量，从而在提高生产质量基本上，反而减少了生产成本。使用普通胶体磨生产乳化沥青微观图使用DALWORTH高剪切胶体磨生产乳化沥青微观图三、结语想