SBS改性沥青聚合物含量检测方法研究

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SBS改性沥青因其优异的路用性能而得到了广泛的应用。研究发现,SBS含量是决定改性沥青性能的关键因素,然而,目前SBS含量检测方法研究还不够全面,有待完善。因此,本文基于物理指标法、凝胶渗透色谱法(GPC)和红外光谱法(FTIR),建立SBS改性沥青指标与聚合物含量的拟合关系,并进行了比较。主要内容及结论如下:(1)对SBS改性沥青进行基本物理指标和动态剪切流变试验,建立物理指标与SBS含量的拟合关系。结果发现:粘度、软化点和相位角随SBS含量增加而增加,二次拟合关系可达0.933以上,线性拟合的相关系数对于精确检测SBS含量精度还不够高。针入度和延度随SBS含量增加变化规律不明显,线性拟合和二次拟合精确度都不足以精确检测SBS含量。物理指标法易受人为因素影响,SBS可能会被低成本添加剂替换。(2)对SBS改性沥青进行GPC和FTIR试验,建立峰面积比与SBS含量的拟合关系。结果发现:GPC法适用于检测SBS含量大于3%的改性沥青,峰面积比随SBS含量增加而增加,线性关系可达0.972以上,因SBS的分子量分布不一致导致GPC法拟合度比FTIR法差。红外光谱法中A966/A749(966 cm-1峰面积记为A966,下同)更适合作为聚合物含量的检测指标,与SBS含量的线性拟合关系可达0.998。改性沥青微观峰面积比与其物理性能有较好的拟合关系。GPC法和FTIR法样品和试剂消耗少、再现性好、精度和稳定性高。(3)根据上述三种方法,建立老化后SBS改性沥青性能指标与SBS含量的拟合关系。结果发现:老化后,SBS含量与沥青粘度值的拟合关系可达0.833以上,但线性拟合和二次拟合都不足以精确检测SBS含量,软化点、针入度、延度和流变随SBS含量变化规律不明显。GPC色谱图中,短期老化后SBS特征峰峰面积减小,长期老化后SBS特征峰消失,SBS特征峰与基质沥青特征峰分界线不明显,GPC法不适宜用于检测老化后改性沥青中的聚合物含量。FTIR光谱图中,短期老化后SBS特征峰没有发生明显变化,长期老化后A966/A811与SBS含量的线性关系可达0.977以上。(4)由于SBS和沥青性质的影响,无法建立万能拟合方程适用于所有种类的SBS改性沥青改性剂含量检测,所以以上拟合方程通用性都比较差(其它种类的SBS改性沥青相关指标代入方程,聚合物含量计算值与实际值相差大)。
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