揭秘SBS改性瀝青老化！原理與應(yīng)對策略
2024-01-23
在道路建設(shè)和維護(hù)中，SBS改性瀝青因其卓越的抗車轍性能和低溫穩(wěn)定性而被廣泛應(yīng)用。然而，許多因素的巨大威脅，如日益增長的交通和極端天氣，對路面使用壽命仍然是一個重要的考驗，隨著時間的推移，老化現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn)。今天我們將著重挖掘SBS改性瀝青老化的原因，以及老化后的變化，分析其性能退化的原因，并尋求有效的應(yīng)對策略。
首先我們需要知道SBS改性瀝青老化是一種什么樣的現(xiàn)象？SBS改性瀝青的老化主要是純?yōu)r青和SBS聚合物老化而形成的，SBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)因降解而逐漸喪失，并因氧化而產(chǎn)生苯基酮、亞砜、游離羥基等產(chǎn)物。老化后的瀝青膠結(jié)料具有較高的脆性和較低的韌性，這與輕組分的減少和重組分的增加有關(guān)。
那么SBS改性瀝青老化后，會有哪些變化？
通過熱氧老化實驗可以觀察到SBS改性劑會隨著溫度的上升和時間的延長均會發(fā)生不同程度的變化。其表現(xiàn)為，SBS改性劑先從白色彈性體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩^硬的白色透明體，接著由白色逐漸向淡黃色轉(zhuǎn)變，然后變?yōu)樯铧S色透明硬狀體，最后顏色和透明現(xiàn)象進(jìn)一步加深呈深黃色透明體。然而有趣的是，將SBS改性劑置于真空環(huán)境下時，相同的溫度和時間卻不會造成這樣的結(jié)果，即不會出現(xiàn)泛黃和透明的現(xiàn)象。
因此這也表明，SBS改性瀝青的老化，離不開氧氣的“助攻”，當(dāng)有氧氣存在時，SBS改性劑會吸收氧氣后并在一定溫度下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使得SBS改性瀝青彈性逐漸消失，硬度變大。
那么SBS改性瀝青老化后，會發(fā)生哪些變化？
SBS改性瀝青老化后，各項性能指標(biāo)都發(fā)生了明顯的變化，針入度和延度均會隨著老化程度逐步降低，而軟化點則有所上升，這說明SBS改性瀝青會隨著老化程度的加深，高低溫性能都有一定程度上的下降。
其原因在于SBS在熱氧老化后發(fā)生嚴(yán)重交聯(lián)反應(yīng)，從開始的彈性體變成了交聯(lián)嚴(yán)重、強(qiáng)度較大的黃色透明體，使得剪切機(jī)無法有效地將其剪切成小顆粒分散在瀝青相中，同時也很難吸收瀝青中輕組分發(fā)生溶脹作用，出現(xiàn)改性劑顆粒凝聚現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整體物理性能下降。
總的來說，SBS改性瀝青老化是一個不可避免的過程，這個過程對瀝青的物理和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。外形變化、基礎(chǔ)物理性能變化等都是老化的顯著表現(xiàn)。了解SBS改性瀝青老化的原因和過程，有助于我們更好地維護(hù)和管理道路，確保交通安全和長期使用。在未來，我們?nèi)孕枭钊胙芯縎BS改性瀝青老化的機(jī)理，探索更有效的抗老化方法，延長道路的使用壽命。
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