２０１４年６月 ・石油沥青ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＡＳＰＨＡＬＴ 第２８卷第３期 试验与研究・ 废旧塑料橡胶复合改性沥青性能研究 王征，左娜，杨军，陈先华 （东南大学交通学院，南京２１００９６） 摘要：鉴于塑料、橡胶改性沥青在国内外成功应用，对新型废旧塑胶复合改性沥青进行 性能研究。通过沥青常规试验、ＤＳＲ试验、ＢＢＲ试验以及微观观测试验，对其感温性、高 温稳定性、低温抗裂性、存储稳定性、抗老化性能等进行评价。研究表明，塑胶复合改性沥 青高低温性能满足ＰＧ８８—２８要求，感温性能优于常用的ＳＢＳ改性沥青，存储稳定性、抗老 化性能与其相差不大；通过微观观测试验发现，改性剂与沥青体相互构成立体网状链接结 构，是复合改性沥青稳定存在、高低温性能等优越的主要原因。 关键词：塑胶复合改性沥青 高低温性能存储稳定性抗老化性能微观观测 随着我国经济发展，汽车保有量不断增加， 随之而来的问题是越来越多的废弃轮胎有待处 塑料和橡胶后，在三种温度下，其与ＳＢＳ改性 沥青的针人度差别很小；与基质沥青相比，沥青 的针人度存在很大程度的变化，在１５℃时，塑 胶沥青的２７．３ １／１０ ｍｍ略大于基质沥青的２３．４ １／１０ ｍｍ，而在２５℃和３Ｏ℃时，塑胶沥青的针 人度大幅度减小，明显变硬，表明塑胶的加入增 理…。考虑到焚烧以及掩埋带来的环境危害， 回收利用成为处理方法的首选，其中将废旧轮胎 碾碎作为沥青添加剂已成为一大应用趋势－２］。 同样，废旧塑料也面Ｉ临着很多类似的处理问题。 将废旧橡胶、塑料作为添加剂以改善沥青性能， 可避免在其他应用行业存在的困难。实践表明， 橡胶改性沥青能够改善混合料的低温抗裂性能， 而塑料改性沥青能够改善混合料的高温稳定 性 Ｊ，两者性能互补，但两种改性剂均只能改 大了材料的黏度。从ＰＩ值角度看，塑胶改性沥 青低于ＳＢＳ改性沥青，但比基质沥青有明显提 高，属于溶凝胶型（一２≤ＰＩ≤＋２），表明改性 沥青的感温性降低。 表１针入度试验结果 善单一性能。由于两种添加剂不易稳定共存于沥 青中，鲜有研究表明将塑料以及橡胶作为复合改 性剂应用至改性沥青的效果 ５．６ Ｊ。因此本文考虑 将废旧塑料以及橡胶同时应用于改性沥青，若能 够稳定共存，不仅可更全面地改善混合料的性 能，亦能避免产生环境问题。 本研究主要针对江苏宝利沥青有限公司提供 的新型废旧塑胶复合改性沥青，研究其各项性 能，包括感温性、高温稳定性、低温抗裂性、存 储稳定性、抗老化性能 ，并进行微观观测。 将试验结果同常用改性沥青ＳＢＳ比较，评判新 型改性沥青的性能优劣。 １感温性 从动态剪切流变试验结果（如表２）可以看 出，塑胶改性沥青的复合模量、弹性分量、黏性 分量、车辙因子均高于ＳＢＳ改性沥青，表明其 对温度的敏感度更低，改性效果显著。 收稿日期：２０１４—０１—１５。 ７Ｏ号基质沥青、ＳＢＳ改性沥青、塑胶改性 沥青的针人度试验结果如表１所示。沥青中掺人 作者简介：王征，男，１９８９年生，东南大学在职研究生。 ８ 石 油 沥 青 ２０．１４年第２８卷 老化后的质量损失比ＳＢＳ改性沥青略高０．３％， ２５℃针人度比低０．８％，５ ｏＣ延度保留率高出 ６．３％，软化点变化低０．４ ｏＣ。从以上与ＳＢＳ改 性沥青的老化指标对比看，塑料橡胶改性沥青的 抗老化性能十分优越。 ｅ）通过微观观测发现：改性剂（白色）与 改性沥青性能研究［Ｊ］．环境工程学报ＩＳＴＩＣ， ２０１０，４（３）：６８９—６９２． ［３］杨锡武，刘克．对研究废旧塑料改性沥青的思考 ［Ｊ］．大学学报（自然科学版），２０１０，２５ （１）：１—８． ［４］张争奇．聚乙烯塑料改性沥青［Ｊ］．重庆交通学院 学报，２０００，１９（４）：３０—３２． 沥青体（黑色）相互构成立体网状链接结构， 是复合改性沥青稳定存在、高低温性能等优越的 主要原因。 ［５］Ｈｏ Ｓ，Ｃｈｕｒｃｈ Ｒ，Ｋｌａｓｓｅｎ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓ ａｓｐｈａｌｔ ｍｏｄｉｉｆｅｒｓ［Ｊ］．Ｃａｎａ— ｄｉｎ ａｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｃｉｄｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，３３（８）：９６８— ９８１． ｆ）在具体应用上述废旧塑料橡胶复合改性 沥青时，要进一步检测其混合料性能及其经济性 等。 参考文献 ［６］Ｙｏｕｓｅｆｉ Ａ九Ｒｕｂｂｅｒ—ｐｏｌｙｅｔｈ） ｌｅｎｅ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ｂｉｔｕｍｅｎｓ ［Ｊ］．Ｉｒａｎｉｎ Ｐｏａｌｙｌｌｔｌ￣ｒ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００４：１０１一ｌｌ２． ［７］ＪＴＧ Ｅ２０－－２０１１，公路工程沥青及沥青混合料试验 规程． ［８］王立志，钦兰成，高光涛．制备储存稳定的ＬＤＰＥ／ ［１］Ｃａｏ Ｗ．Ｓｔｕｄｙ Ｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｔｉｅｒ ｒｕｂｂｅｒ ｍｏｄｉ－ ＳＢＳ共混物改性沥青［Ｊ］．石油沥青，２００２，１６ （４）：４１—４５． ｌｆｅｄ ａｓｐｈＭｔ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｕｓｉｎｇ ｄｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．Ｃｏｎｓｔｒｕｃ・ ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，２１（５）：１０１１— １０１５． ［９］高光涛，朱玉堂，王立志，等．ＬＤＰＥ／ＳＢＳ共混物 改性沥青体系的反应共混行为［Ｊ］．合成橡胶工 业，２００３，２６（２）：９８一ｌｏ０． ［２］于凯，刘力，余强，等．废轮胎胶粉和废ＰＥ复合 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍｏｄｉｉｅｄ Ａｓｐｈａｌｆｔ Ｍａｄｅ ０ｆ Ｗａｓｔｅ Ｐｌａｓｔｉｃ ａｎｄ Ｒｕｂｂｅｒ Ｗａｎｇ Ｚｈｅｎｇ，Ｚｕｏ Ｎａ，Ｙａｎｇ Ｊｕｎ，Ｃｈｅｎ Ｘｉａｎｈｕａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９６） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｍａｄｅ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｐｌａｓｔｉｃ ａｎｄ ｒｕｂｂｅｒ．Ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｅｓｔｓ，ＤＳＲ ｔｅｓｔ， ＢＢＲ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｗｅｒｅ ｃａ￣ｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｈｉｇｈ—ｔｅｒｎ— ｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｌｏｗ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｒａｃｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｓｔｏｒａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｔｉ－ａｇｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｄｉｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｆｍ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｍｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ＰＧ８８—２８；ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ＳＢＳ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ；ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａｎｔｉ—ａｇｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｄｉｄｎｔ ａｐｐｅａｒ ｔｏ ｂｅ ｍｕｃｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ＳＢＳ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｎｅｔ— ｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｍａｄｅ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｍａｄｅ ｕｐ ｏｆ ｍｏｄｉｉｆｅｒ ａｎｄ ａｓｐｈａｌｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ａｓｐｈａｌｔ；ｈｉｇｈ—ｎｄ—ｌａｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｔｏｒｇｅ ｓｔａａｂｉｌｉｔｙ；ａｎｔｉ— ｇｉａｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ
