影響丁苯膠乳聚合的因素很多,包含引發(fā)劑、乳化劑、聚合溫度、攢拌速率、單體加入方式等,這些因素影響了丁苯膠乳的轉(zhuǎn)化率、粒徑、存儲(chǔ)穩(wěn)定性、應(yīng)用性能等。比如,關(guān)于聚合溫度,改性瀝青用丁苯膠乳合成方法通常包括冷法與熱法。冷法一般在5°C-10°C進(jìn)行,熱法通常在50°C-60°C進(jìn)行。反應(yīng)溫度高,自由基碰撞的幾率也增大,在膠乳中發(fā)生接枝現(xiàn)象,乳膠粒數(shù)量升高,粒徑降低。高溫法通常反應(yīng)較為徹底,凝膠含量也較高,可改善瀝青的耐熱性。低溫法所合成的膠乳性狀相對(duì)高溫法穩(wěn)定,所采用的氧化還原型引發(fā)劑隨溫度變化影響較小,在低溫下分子鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)較小,凝膠含量較低。苯乙烯是丁苯膠乳中的硬單體,苯乙烯含量高,膠膜變硬,強(qiáng)度提高,彈性降低。天津粘層丁苯膠乳生產(chǎn)
目前,水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的研發(fā)成為改性乳化瀝青的研究熱點(diǎn)之一。水性環(huán)氧樹脂(WaterborneEpoxyResin:WER)具有較高的附著力,揮發(fā)性物質(zhì)含量低,固化后的材料耐腐蝕性強(qiáng),綠色環(huán)保低污染等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)其以水為介質(zhì),方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸,不易燃燒,使用安全。WER改性乳化瀝青混合料具有較高的強(qiáng)度和剛度,能有效地提高抗車轍變形能力,同時(shí)具備較好的高溫穩(wěn)定性和抗水損害性能,適用于高溫多雨地區(qū)。不過水性環(huán)氧樹脂在乳化瀝青中的固化是其技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵,發(fā)展到目前,我國在WER改性乳化瀝青制備與性能方面已有較多研究。湖南聚合物丁苯膠乳共同合作微表處乳化瀝青一般采用陽離子SBR乳液改性。
非固化橡膠瀝青防水涂料施工后可保持一定的蠕變性,與混凝土基面形成皮膚式防水,既具有高蠕變可修復(fù)性,又在涂卷復(fù)合防水層中起著承上啟下的作用,保證了防水層的長(zhǎng)期耐久性[1]。但非固化橡膠瀝青防水涂料在實(shí)際施工過程中需要高溫加熱,且在使用過程中會(huì)產(chǎn)生瀝青煙霧,對(duì)環(huán)境和人體造成傷害。噴涂速凝型水性非固化橡膠瀝青防水涂料既可保證涂料的粘結(jié)性及環(huán)保性,又能縮短涂料成膜時(shí)間、提高施工效率。有研究結(jié)果表明,采用高分子脂肪族烷烴與70#石油瀝青制備改性乳化瀝青,再與丁苯膠乳復(fù)配得到的水性非固化橡膠瀝青防水涂料,性能符合T/CWA211—2022的要求,在此基礎(chǔ)上制得的噴涂速凝型水性非固化橡膠瀝青防水涂料性能良好,施工效率高。
蒸發(fā)殘留物的制備有三種方法,即蒸溜法、蒸發(fā)法和減壓蒸饋法,常用的是蒸發(fā)法。我國現(xiàn)行的操作方法:將乳液在電爐上加熱攬拌,確認(rèn)大部分水分己蒸發(fā),放置在160°C烘箱保持1分鐘。對(duì)蒸發(fā)殘留物測(cè)試的指標(biāo)主要有下三個(gè):1)針入度:標(biāo)準(zhǔn)針尖(100g)在25°C恒溫水浴的瀝青試樣(改性瀝青試樣)中下降5s的深度。單位是0.1mm。針入度愈大表示瀝青軟、稠度??;反之瀝青硬、稠度大。2)軟化點(diǎn):瀝青試樣放在金屬環(huán)內(nèi),上面有一規(guī)定尺寸和質(zhì)量的鋼球,放在5°C水中(32.5°C甘油),升溫速率為5±0.5°C/min,至鋼球下落25.4mm時(shí)的溫度,表示瀝青的溫度穩(wěn)定性。3)延度:將瀝青做成8字型標(biāo)準(zhǔn)試件,改性乳化瀝青于5°C下進(jìn)行測(cè)試,基質(zhì)瀝青測(cè)試的是15°C,拉伸速度一般為5cm/min,拉伸至斷裂時(shí)的長(zhǎng)度即為延度(cm)。延度越大,表明瀝青的塑性越好。SBR的低溫改性效果明顯,因此規(guī)定微表處乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物的5℃延度大于20cm。
丁苯膠乳(SBR)又稱聚苯乙烯丁二烯共聚物,是以丁二烯和苯乙烯經(jīng)低溫聚合而成的pH值在3-7之間的穩(wěn)定乳液。丁苯膠乳外觀呈乳白色均質(zhì)乳液狀,伴有苯乙烯氣味,易溶于四氯化碳、苯、烴類等有機(jī)溶劑,微溶于氯仿和汽油。丁苯膠乳具有非常好的耐磨性、耐氧化性、結(jié)膜強(qiáng)度以及流動(dòng)性,在紡織、造紙、建筑、道路工程、電池等領(lǐng)域應(yīng)用很廣。我國為全球丁苯膠乳主要消費(fèi)市場(chǎng)之一,目前我國丁苯膠乳產(chǎn)量無法滿足本土市場(chǎng)需求,進(jìn)口量高于出口量。改性乳化瀝青必須具有合適的粘度。山西微表處丁苯膠乳共同合作
改性乳化瀝青可用作微表處的粘結(jié)材料,也可用在粘層、透層、表面處治或貫入式路面。天津粘層丁苯膠乳生產(chǎn)
在丁苯膠乳中,隨苯乙烯含量的變化膠乳呈現(xiàn)不同的物理化學(xué)性能,苯乙烯含量較小時(shí),橡膠性能明顯,膠乳鏈結(jié)構(gòu)具有很好的柔順性,形變能力強(qiáng);苯乙烯含量較大時(shí),樹脂性能明顯,材料剛性、硬度明顯提升,但同時(shí)也會(huì)變脆,在受到外力時(shí)不能發(fā)生大形變,容易發(fā)生脆斷。可根據(jù)實(shí)際需要,調(diào)控苯乙烯的含量,擴(kuò)大了丁苯膠乳的應(yīng)用范圍。羧基丁苯膠乳在丁苯膠乳中占有重要地位,在丁苯膠乳合成中引入羧酸類第三單體便可得到性能優(yōu)異的、具有特殊功能的羧基丁苯膠乳。天津粘層丁苯膠乳生產(chǎn)