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SBS改性沥青制备工艺

前言：目前，改性沥青在国内大部分省区得到了较广泛的使用，

其优越性越来越得到体现。根据不同的地区气候特征，可制备各种性

能优越，适合当地气候及交通发展的改性沥青。因此，合理地选择改

性剂及工艺和配方，可以大大增强沥青混合料的抗永久变形能力、抗

低温开裂能力、抗疲劳开裂能力以及抗水损坏能力。

一、沥青改性设备原理

改性沥青技术及改性设备是一个有着广阔发展前景的技术领域，

通过在没有改性的基质沥青中加入各种高分子聚合物（即改性剂），

经过充分的研磨、混合的改性工艺，生产出使沥青和沥青混合物的性

能得到大大改善的沥青混合料——改性沥青。

二、改性方法的比较

从二十世纪70年代欧洲和美国开始研究改性沥青材料和改性工

艺，先后出现了改性沥青制作的直接投入法、溶解法、简单搅拌法、

母体法、高速剪切法和专用胶体磨研磨均混法等。改性剂主要有三大

类：橡胶类（SBR、CR、EPDM等）、热塑性橡胶类（SBS、SIS、SBD等）、

热塑性树脂类（PE、EVA等）。九十年代，美国公路战略研究计划（SHRP）

提出了一个高性能沥青路面系统的概念（Superpave），它从“最终的

路用性”，而不是材料本身性能出发，对改性沥青的制作以及性能分

析提出了一系列新的概念和方法。

下面，将各种改性方法进行比较：

根据Superpave，溶解法、直接投入法和简单搅拌法制作的改性

1
沥青根本不能达到改性的沥青规范规定的标准，因而不再被采用。

母体法是先采用高速剪切混炼或溶剂法等工艺制备加工成高剂

量聚合物改性沥青母体，再在现场把改性沥青母体同基质沥青掺配调

稀成要求剂量的改性沥青使用。由于母体使用的母体沥青与工程使用

的沥青品种不一致时会存在配伍的相溶性问题，以及二次掺配的不均

匀性等难以克服，同时由于残余溶剂会对混合料产生损害，改性剂离

析严重等，而不再被使用。

采用高速剪切法制作改性沥青时，剪切机的转速、时间等参数会

影响改性沥青的性能，同时高速剪切会引入大量的空气气泡到沥青

中，改性剂和沥青会发生离析现象，而且存在剪切死角，改性剂剪切

不均匀，导致沥青和改性剂不能混合均匀，因而此法生产的改性沥青

存在质量不稳定的问题，质量很难达到改性沥青规范规定的标准。

正因为上述方法生产的改性沥青不能达到或不能充分达到规范

规定的要求，才出现使用胶体磨来制备高性能的改性沥青。其基本原

理为在基质沥青中加入改性剂，通过高温混融及胶体磨的研磨，使改

性剂颗粒达到较小的数量级而均匀地分散到基质沥青中，形成良好的

改性沥青。

三、制备工艺

采用计算机控制全电子计量的沥青改性设备，准确控制剂量。自

动化程度高，对沥青、改性剂采用电子电脑计量，克服了沥青容重变

化大以及改性剂人工称量所带来的不利影响，特别是在计算机的智能

控制下，在加入基质沥青的同时加入改性剂，并且进行有效的搅拌，

2
使沥青和改性剂在进入胶体均化磨前就已充分混合均匀，并且改性剂

充油率高，溶胀良好，克服了人工投料的不均、膨胀结块和难以研磨

等缺点，保证了改性剂有充足的溶胀时间和正确的溶胀温度，并抑制

胶体磨升温，避免胶体磨的升温使改性剂降解等不利情况的发生。配

备可以调节温度的发育罐，以便混合物在最合适的温度下继续发育，

聚合物以离散相状态均匀分布呈全连续相的沥青介质中，使聚合物改

性剂形成一种稳定而富有弹性的网络结构，以达到提高改性效果，抑

制离析的目的。

改性工艺流程图如下：

VVV
123

TTTT去
1234沥
青
PC拌
1和
楼

VVV
654
Miller
VP
F72

ConveyorValveFilterPump

Miller

3
研磨遍数可选定全研磨一遍到完全研磨六遍，完全研磨克服了平

均研磨次数的概率性，使改性剂得以充分磨细分散，真正做到改性剂

平均颗粒细度小于3μm。经过研磨设定的遍数后，通过沥青泵P2将

改性沥青泵入成品发育储存罐T4，成品发育储存罐设有加热保温以

及搅拌防离析装置，在搅拌防离析装置的作用下改性沥青继续发育，

使聚合物改性剂形成一种稳定而富有弹性的网络结构，性能更加优

良。

四、改性沥青检测结果与规范对比表

在洛阳—三门峡高速公路上，我们采用了北京国创改性沥青公司

生产的LG—YW—8炼磨式沥青改性设备，其生产能力为8-10T/h，和

西安路桥机电设备技术有限公司生产的MB—8型便移式沥青改性设

备，其生产能力为8-10T/h，现将生产的改性沥青结果对比如下：

北京国创改性沥青设备生产的改性沥青（SBSⅠ-D）4.5%表一
实验项目实验结果规范要求
针入度（25℃，100g，5s