瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色複雜混合物，是高黏度有機液體的一種，多以液體或半固體的石油形态存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。瀝青是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料，主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種。其中煤焦瀝青是煉焦的副産品；石油瀝青是原油蒸餾後的殘渣；天然瀝青則是儲藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積。

在低溫或短時間載荷作用下，瀝青材料接近于彈性體，其變形基本上是彈性變形，但不會像彈性體那樣，載荷一旦撤去變形瞬間恢複，而是受到黏性的影響變形逐漸恢複。随着溫度的升高，特别是随着載荷作用時間增長和作用次數增多，瀝青材料逐漸接近于塑性體，在載荷長時間或反複作用下，會因為蠕變而産生殘餘變形，這種變形是不可逆的。因此對于瀝青材料，随着溫度的降低，其彈性成分增加而黏性成分減少。

簡單認識改性瀝青

改性瀝青是摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細的橡膠粉或者其他材料等外摻劑（改性劑），使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結合料。

改性瀝青的分類

摻加改性劑

•改善力學性能：

橡膠類SBR，彈性體類SBS，塑料PE

•改善粘附性：

抗剝落劑：金屬皂、有機胺

•耐老化性：

抗老化劑

物理改性

•礦物填料：

炭黑、硫磺、木質纖維

•廢輪胎橡膠粉

瀝青調和

•礦摻加天然瀝青：

湖瀝青、岩石瀝青等

工藝改性

•半氧化瀝青、泡沫瀝青

改性機理

改性劑種類繁多，研究最多的為聚合物改性瀝青，這裡就聚合物改性瀝青的機理進行讨論。目前公認的改性機理有物理共混和化學共混改性機理兩種。

物理共混

•瀝青将聚合物形成網絡結構的最低劑量稱作臨界含量。

圖一：4%SBS改性瀝青

圖二：5%SBS改性瀝青

圖三：4%EVA改性瀝青

圖四：5%EVA改性瀝青

化學共混

•化學共混理論：瀝青中不僅含有烷烴、烯烴和芳香烴，還含有極性和非極性化合物，存在羟基、羰基和酯基等有機官能團，可與多種物質發生化學反應，産生化學交聯或化學加成，生成新的化學鍵的結合。

•化學加成反應：瀝青中存在自由基和烯，可與有機化合物、不飽和單體或低分子化合物發生化學加成反應生成新化合物。其中包括，自由基加成反應、親電加成反應、親核加成反應和協同環加成反應等。

改性瀝青制備方法與生産設備流程

•制備方法有以下幾種：

1）母體法：先加工成聚合物高劑量母體在現場調稀使用。

2）直接投放法：現場将改性劑投入拌合鍋，與礦料、瀝青拌合制備改性瀝青混合料。如SBR膠乳、纖維及磨細膠粉等。SBR膠乳可直接噴入拌合鍋中。

3）機械攪拌法：EVA、SBR及某些與瀝青相容性較好的改性劑用此法。

4）膠體磨和高速剪切法：将改性劑剪切粉碎，促進溶脹。一般需要經過改性劑溶脹、分散磨細、繼續發育穩定三個階段。SBS、EVA等。

SBS改性瀝青生産設備流程圖

•改性瀝青生産工藝流程：

SBS瀝青配料—溶脹混合—膠體磨研磨—成品發育穩定—成品出廠檢測—泵送裝車廠

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