石油学报（石油加工）
ＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ） 第２０１３年１２月 Ａ９卷第６期 ２
（）文章编号：００１７１９２０１３０６００９６１８１０－－－
ＳＢＳ改性乳化沥青储存稳定性研究
王 红，王子军，王翠红，佘玉成
（）中国石化石油化工科学研究院，北京１０００８３
摘要：ＳＢＳ改性乳化沥青具有环保、节能、高低温性能优良等特性，在高等级路面的维修与养护中发挥很大的作用。尽管ＳＢＳ改性沥青有这些优点，但仍然存在难以乳化和不能长时间稳定储存的问题。通过考察制备ＳＢＳ改性乳化沥青的乳化剂和工艺，研究了适于乳化ＳＢＳ改性沥青的乳化剂配方，并分析了ＳＢＳ改性乳化沥青物性与储存／、乳化剂皂液ｐ稳定性的关系。结果表明，胶体磨间隙不大于１４００ｒｍｉｎ．０ｍｍ、胶体磨转速不小于２Ｈ值在２～４、改性沥青中ＳＢＳ质量分数在３．０％～３．５％时，制备的改性乳化沥青储存稳定性较好。改性沥青颗粒粒径和乳液的恩氏黏度对改性乳化沥青储存稳定性影响明显，利用改性乳化沥青的物性（粒度、黏度）与储存稳定性的关系，调节工艺条件，能够得到储存稳定性好的改性乳化沥青。；改性沥青；乳化；物性；储存稳定性关 键 词：ＳＢＳ
：／中图分类号：ＴＥ６２６．８＋６ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ１０．３９６９．ｉｓｓｎ．１００１７１９．２０１３．０６．０１２８－ｊ
ＩｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｏｎＳｔｏｒａｅＳｔａｂｉｌｉｔｏｆＳＢＳＭｏｄｉｆｉｅｄＡｓｈａｌｔＥｍｕｌｓｉｏｎ ｇｇｙｐ
，ＷＡＮＧ，ＷＡＮＧ ＨｏｎＺｉｕｎ，ＷＡＮＧＣｕｉｈｏｎＳＨＥＹｕｃｈｅｎ ｇｊｇｇ
（ＲＩｏＰＰＳＢＣｅｓｅａｒｃｈｎｓｔｉｔｕｔｅｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒｏｃｅｓｓｉｎＩＮＯＰＥＣ，ｅｉｉｎ０００８３，ｈｉｎａ） ｆ ｇ，ｊｇ１
：Ｍ，ｏＡｂｓｔｒａｃｔｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｎｅｋｉｎｄｏｆｉｍｏｒｔａｎｔｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒａｖｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅ ｐｐｐ，，ｈｏｏｄｌｏｗ－ｒｏｔｅｃｔｉｎｅｎｅｒｓａｖｉｎａｎｄａｄｖａｎｔａｅｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｄｕｃｔｉｌｉｔｉｓ ｇｐｇｇｙｇｇｇｐｙ ，，，ｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｗｉｄｅｌｕｓｅｄｔｏｍａｉｎｔａｉｎａｎｄｃｕｒｅｒｏａｄｓｕｒｆａｃｅｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｒｅｓｔｉｌｌｅｘｉｓｔｓｏｍｅ ｐｙ ｅｒｉｏｄｏｆｔｉｍｅ．Ａｃｏｍｏｓｉｔｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｅｍｕｌｓｉｆｉｎａｎｄｓｅｒｅａｔｉｏｎｈｅｎｏｍｅｎｏｎａｆｔｅｒｓｔｏｒａｅｆｏｒａ ｐｐｙｇｇｇｐｇ ｒｏｏｓｅｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｆｏｒＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｗａｓ ｐｐｐｐｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉａｔｅｄｂ ｇｙｐｇｙ ｒｏｅｒｅｍｕｌｓｉｆｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｕｓｉｎＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔａｎｄＲＭＥｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ ｐｐｙｇｇｐ
／’ｗｅｒｅｔｈｅｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌｒｏｔａｔｅｓｅｅｄｏｆ≥２４００ｒｍｉｎ，ｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌａｏｆ≤１．０ｍｍ，ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓＨ ｐｇｐｐ ｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｒａｎｅｏｆ２－４，ＳＢＳｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎａｂｏｕｔ３．０％－３．５％．ＴｈｅｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔｏｆＳＢＳ ｇｇｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｗａｓｉｍｒｏｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄ ｐｐｙｐ ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｉｔｉｓｒｏｏｓｅｄｔｈａｔｔｈｅａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｐｐｐｐｗｉｔｈｏｏｄｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔｃｏｕｌｄｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂａｄｕｓｔｉｎｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｃｃｏｒｄｉｎｔｏ ｇｇｙｙｊｇｇ ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｂｅｔｗｅｅｎｈｓｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔ． ｐｐｙｐｐｇｙ
；：Ｓ；；ＫｅｗｏｒｄｓＢＳ；ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｆｈｓｉｃａｌｒｏｅｒｔｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔ ｐｙｐｙｐｐｙｇｙｙ ０１２年底，全国公路通车里程突破４．１× 截至２
６４ ｋｋ１０ｍ，其中，高速公路里程９．７×１０ｍ。在对道路施工环保节能的要求日益高涨的情况下，采用
０１３４８２００ 收稿日期：－－
）基金项目：中国石油化工股份有限公司项目（资助０８０８０１
：ｗ通讯联系人：王红，女，工程师，硕士，从事溶剂脱沥青工艺、沥青产品研发及重油加工基础研究；Ｅａｉｌａｎｈｏｎ．ｒｉｓｉｎｏｅｃ．ｃｏｍ－ｍ＠ｇ＿ｇｐｐｐ
］２１－
改性乳化沥青进行施工的路面维修和养护技术［
（稀浆封层、微表处、碎石封层等）得到了越来越广／Ｗ乳状液，具泛的应用。改性乳化沥青是一种Ｏ
有能够冷施工、增强沥青与集料的黏附性及拌合均匀性、节约沥青原料、延长施工季节、减少环境污
］４３－
。改性乳化沥青可以均匀地分布在集料染等优点［
５］
，在比表面，提高普通乳化沥青的高、低温性能［
产商难以提供ＳＢＳ质量分数大于３．０％且性能满足储存稳定性要求的改性乳化沥青。鉴于这种现状，笔者提出了一种新的乳化剂配方，能够乳化ＳＢＳ质量分数相对较高的改性沥青。在此基础上，考察了影响改性乳化沥青储存稳定性的生产工艺，并分析了改性乳化沥青的物性（黏度、密度、颗粒粒径）对储存稳定性的影响。
普通乳化沥青低得多的温度范围内，改性乳化沥青具有较好的抗裂性能和耐疲劳性。
改性乳化沥青包括对乳化沥青改性和将改性沥青乳化２种方式。改性沥青乳化一般指ＳＢＳ改性沥青的乳化。由于ＳＢＳ平均相对分子质量较高，其中
４
，星型线型ＳＢＳ平均相对分子质量在（２）×１０８～１４
，而沥青平ＢＳ平均相对分子质量在（４～３０）×１０Ｓ１
均相对分子质量一般约为１０００。二者的平均相对分
１ 实验部分
１．１ 原料及设备
原料为基质沥青ＭＭ７０Ａ，其性质见表１。在没有特指的情况下，文中所述的改性沥青为基质沥青４，其７０Ａ＋改性剂ＳＢＳ（Ｆ５０１）＋稳定剂ＲＡＳＭＭ－中ＭＭ７０Ａ质量分数为９６．３％，ＳＢＳ质量分数为４质量分数为０．５％，ＲＡＳ．２％。改性沥青离析软３－化点为０．４℃。改性沥青的加热温度为１４０℃，乳化剂皂液的加热温度为６０℃。乳化剂为中国石化石油化工科学研究院研发的ＲＭＥ系列乳化剂，乳化剂Ａ；乳Ａ、Ｂ，Ａ与Ｂ的区别在于Ｂ中添加了助剂Ｒ化剂Ｃ为市售的专用沥青乳化剂。
１４型胶体磨；ＰＢ０Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ普及型ｐＷＨ计；－
５激光粒度仪。ＬＶＥＲＮ ＭＡＳＴＥＲＳＩＺＥＲＭＡ－
子质量存在很大差异，这使得制备ＳＢＳ改性乳化沥青时除了要求ＳＢＳ改性沥青性能稳定以外，对乳化剂配方和乳化工艺都有较高的要求；同时，随着ＢＳ质量分数的不断增加，ＳＢＳ改性沥青的乳化难Ｓ
度增加。
衡量改性乳化沥青产品质量的一个重要标准就是其储存稳定性，这是其能否应用到实际工程中的关键，也是制约ＳＢＳ改性乳化沥青应用推广的重要原因。目前，国内道路用改性乳化沥青主要由国外公司或者其代理机构提供，因为国内的乳化沥青生
表１ 基质沥青性质Ｔａｂｌｅ１ Ｐｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆａｓｈａｌｔ ｐｐ
（／ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ２５℃）Ｐ
（０．０１ｍｍ）６４．５
Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ／℃ｏｉｎｔｐ４８．３
Ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ（／１５℃）ｍｃ５０＞１
Ｆｌａｓｈ／℃ｏｉｎｔｐ３４５
ｗ１）（Ｑｕａｌｉｔｙ
）／％ｌｏｓｓｅｓ－０．０４
ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＰ
１）／％ｒａｔｉｏ
１）／ｃＤｕｃｔｉｌｉｔｍｙ
５℃２５０＞１
１５℃１２６
６８．２
）ｆｔｅｒｔｈｉｎｆｉｌｍｏｖｅｎｔｅｓｔ（ＴＦＯＴ）Ａ １
１．２ ＳＢＳ改性乳化沥青的制备
改性乳化沥青的制备采用先制备改性沥青再乳化的方式。在高温下将基质沥青与ＳＢＳ机械剪切、搅拌、发育，高分子聚合物以细小的微粒均匀地分
６］
。散在沥青中，以各种形式交联后形成网状结构［
验。按照聚合物改性沥青技术要求ＳＢＳ类（Ｉ类）Ｔ０６６１标准进行改性沥青离析实验７。分别按照
６５３、Ｔ０６５２、Ｔ０６２２、Ｔ０６５５标准测定改性乳Ｔ０
７］
、筛上剩余量、恩格拉黏度Ｅ２化沥青粒子电荷［５、
［］
储存稳定性（储存稳定性测定结果数值越小，储存稳。依据米氏理论和弗朗霍夫理论测定改性定性越好）
，３）表示体积平乳化沥青中改性沥青颗粒粒径，Ｄ（４
均粒径。
在此基础上，将性能稳定的改性沥青热熔后与乳化剂及助剂一起通过胶体磨，经过机械分散，改性沥青以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中，／Ｗ）形成水包油（乳液，即为改性乳化沥青。Ｏ．３ ＳＢＳ改性乳化沥青的分析１
／／／分别按照ＧＢＴ４５０９、ＧＢＴ４５０７、ＧＢＴ４５０８、／ＧＢＴ２６７标准方法测定沥青的针入度、软化点、延］７８－
，按照Ｇ／度、闪点［ＢＴ５３０４方法进行薄膜烘箱实
２ 结果与讨论
２．１ 乳化剂对改性乳化沥青储存稳定性的影响
．１．１ 乳化剂配方的影响２
ＢＳ改性沥青具有高黏度和难乳化的特点，尤Ｓ
其当ＳＢＳ添加质量分数大于３．０％时，要将ＳＢＳ改性沥青均匀、稳定地分散在水相中，形成稳定的乳状液比较困难。采用相同工艺条件，即改性沥青加热温度１４０℃、改性沥青质量分数６５．０％、
乳化剂皂液加热温度６０℃、乳化剂皂液ｐＨ值／，制备．０、胶体磨间隙０．２ｍｍ、转速３６００ｒｍｉｎ２
ＢＳ改性乳化沥青，测定其各项性质，结果列于Ｓ表２。
表２ 不同乳化剂制备的ＳＢＳ改性乳化沥青的性能
Ｔａｂｌｅ２ ＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｒｅａｒｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ ｐｐｐｐ
／％Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ ｗ
Ａ Ｂ Ｃ
０．８０．８．５１
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅｇ＋＋＋
／ｗＲ１）
％０．３ ０ ０
／％ｗＳ２）１ｄ１．１５ ０．２７ ０．５２
５ｄ５．５３ ０．９２ ２．３８
Ｅｎｌｅｒｇｖｉｓｃｏｓｉｔｙ８．７１ ８．３８ ７．８６
Ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ
３）（／５℃）ｃｍ
３）／（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ２５℃）
Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ
３）／℃ｏｉｎｔｐ
）／Ｄ（４，３
ｍμ９．５８４．８６７．０３
（０．１ｍｍ）
５５ ５６ ５５
４６ ４８ ４０
５７．１ ５７．０ ５６．８
；）；））Ｒｅｓｉｄｕｅｏｎｓｉｅｖｅ２Ｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔ３Ｅｖａｏｒａｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ １ ｇｙｐ
由表２可见，采用乳化剂Ｂ制备的改性乳化沥
青的性能完全能满足改性乳化沥青技术要求，与采用乳化剂Ａ制备的改性乳化沥青相比，筛上剩余物减少，１ｄ和５ｄ储存稳定性数值明显下降，储存稳定性提高，且改性沥青颗粒粒径减小。采用乳化剂Ｃ制备乳化沥青时，乳化剂使用量较大，成本高，且所得改性乳化沥青的储存稳定性低于采用乳化剂Ｂ制备的改性乳化沥青，改性沥青颗粒粒径较大。这主要是由于助剂ＲＡ特殊的化学结构增强了乳化剂分子的亲水、亲油特性，增加了改性沥青在乳化剂水溶液的分散程度，在一定程度上降低了ＳＢＳ改性沥青乳化的难度，从而降低了改性沥青颗粒的大小，增加改性乳化沥青体系的稳定性。
．１．２ 乳化剂皂液ｐＨ值的影响２
采用配方Ｂ制备ＳＢＳ改性乳化沥青，考察乳化剂皂液ｐＢＳ改性乳化沥青储存稳定Ｈ值对所制备的Ｓ
性的影响。采用阳离子型乳化剂，利用盐酸调节乳化剂皂液的ｐＢＳ改性乳化Ｈ值对ＳＨ值，乳化剂皂液ｐ。由表３可见，乳化沥青储存稳定性的影响列于表３
剂皂液ｐＨ值对改性乳化沥青储存稳定性影响较大。当乳化剂皂液ｐ．０时，改性乳化沥青的１ｄ和Ｈ＝７储存稳定性均不满足标准要求，改性沥青颗粒粒５ｄ
径较大；当乳化剂皂液ｐ．０时，改性乳化沥青Ｈ＝６的１ｄ储存稳定性达标，但５ｄ储存稳定性不合格；当乳化剂皂液ｐ．０时，制备的改性乳化沥青满Ｈ≤５足改性乳化沥青技术要求，且随着乳化剂皂液ｐＨ值不断降低，储存稳定性数值下降，储存稳定性提高；乳化剂皂液ｐＨ＝２．０相比，制备的改性．０与ｐＨ＝１乳化沥青储存稳定性略有下降。乳化剂皂液ｐＨ值减小，直接减小了改性沥青颗粒粒径，从而提高了ＳＢＳ改性乳化沥青的储存稳定性。从改性乳化沥青的性能及酸对设备造成的影响来看，Ｈ值范围在２４为宜。～ｐ
表３ 乳化剂皂液ｐＨ值对所制备改性乳化沥青性质的影响
Ｔａｂｌｅ３ ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨｖａｌｕｅｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｏｎｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｐｐｐ
ａｌｕｅＨｖ ｐ１．０２．０３．０４．０５．０６．０７．０
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０．０３
０．２９ ０．２７ ０．５７ ０．６２ ０．８３ ０．９６ １．２８
／％ｗＳ
５ｄ１．２４ ０．９２ ２．３２ ２．８９ ４．５６ ５．４７ ６．５４
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
８．２４ ８．５８ ８．３６ ８．６７ ８．５６ ８．４７ ８．３６
）／４，３Ｄ（ｍμ
５．３７４．８６６．０５６．８９７．８７９．３６１７．６２
／；））ａ＝０．２ｍｍ；６００ｒｍｉｎｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｏａ＝３５％ＭＳｎ＝３ｗ（ｗ（ Ｇ ｐｐｐ
２．２ 乳化设备对改性乳化沥青储存稳定性影响．２．１ 胶体磨间隙的影响２
９］
，其他条件不变，考察胶调整胶体磨的间隙［
小，制备的改性乳化沥青的筛上剩余物减小，尤其是胶体磨间隙小于１．０ｍｍ时，筛上剩余物均为０；１ｄ和５ｄ的储存稳定性数值下降，储存稳定性有所
提高，但是提高幅度不大，其中５ｄ储存稳定性仅提高约０．３百分点；改性沥青颗粒粒径减小，减小粒径能够提高ＳＢＳ改性乳化沥青的储存稳定性。
体磨间隙对ＳＢＳ改性乳化沥青储存稳定性的影响，结果列于表４。由表４可见，制备的改性乳化沥青均满足改性乳化沥青技术要求。随着胶体磨间隙减
表４ 胶体磨间隙对制备的ＳＢＳ改性乳化沥青性质的影响
ｏｆｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌｏｎｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎＴａｂｌｅ４ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅａ ｐｐｐｇｐ
／Ｇａｍｍ ｐ１．８１．４１．００．６０．２
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０．０５ ０．０３ ０ ０ ０
０．４７ ０．４６ ０．３１ ０．３８ ０．２７
／％ｗＳ
５ｄ１．２４ １．３７ １．０５ ０．９４ ０．９２
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
８．４６ ８．７６ ８．１４ ８．２９ ８．５８
）／Ｄ（ｍ４，３μ
６．３７６．４８６．２３５．９４４．８６
／））ｎ＝３ｗ（ＭＳ６００ｒｍｉｎ；Ｈ＝２．０；ｗ（ｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｏａ＝３５％ ｐｐｐ
２．２．２ 胶体磨转速的影响
／其他条件不变，在２０００～３６００ｒｍｉｎ范围内调，考察其对所制备的乳化改性整胶体磨的转速（ｎ）沥青的性质，结果列于表５。由表５可见，ｎ≥
／２４００ｒｍｉｎ时，制备的改性乳化沥青满足改性乳化
沥青的技术要求。随着胶体磨转速不断增大，改性乳化沥青的恩氏黏度增加，颗粒粒径减小，１ｄ和储存稳定性数值下降，储存稳定性提高。５ｄ
表５ 胶体磨转速对ＳＢＳ改性乳化沥青性质的影响
ｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎＴａｂｌｅ５ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌｓｅｅｄｏｎ ｐｐｐｐ
（／·ｍｉｎ－１）ｒｎ
０００２２４００２８００３２００６００３
ａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅＰ ｇ
＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０．０５ ０ ０ ０ ０
１．２２ ０．９８ ０．６３ ０．５４ ０．２７
／％ｗＳ
５ｄ７．２４ ４．５４ ２．８６ １．６７ ０．９２
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
８．１４ ８．０９ ８．２４ ８．４５ ８．５８
）／Ｄ（ｍ４，３μ
１７．５２１４．０３７．２８５．４５４．８６
））ＭＳ＝３５％ａ＝０．２ｍｍ；ｐｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｗ（ｏａＨ＝２．０；ｗ（ Ｇ ｐｐｐ
２．３ ＳＢＳ改性沥青对改性乳化沥青储存稳定性的影响
．３．１ ＳＢＳ质量分数的影响２
以基质沥青为原料，以Ｆ４５０１为改性剂，ＲＡＳ－为稳定剂，制备ＳＢＳ质量分数分别为２．０％～４．０％的改性沥青，将不同的ＳＢＳ改性沥青分别进行乳化，得到改性乳化沥青，其性质列于表６。
在２由表６可见，当Ｓ））ｗ（ＢＳ质量分数（．０％～ＢＳＳ
４．０％时，制备的改性乳化沥青均满足改性乳化沥青的技术要求。当ｗ（）≤）的增３．５％时，随着ｗ（ＢＳＢＳＳＳ加，恩氏黏度不断增大，储存稳定性数值下降，稳定性提高，乳液中改性沥青颗粒粒径变化没有明显规律。ｗ（）＝４．０％时，改性乳化沥青的性能ＳＢＳ下降，是由于此时改性沥青黏度较大，乳化时分散难度增加，需要提高改性沥青乳化时的加热温度。
表６ ＳＢＳ质量分数对ＳＢＳ改性乳化沥青性质的影响
Ｔａｂｌｅ６ ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｒｏｎｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｐｐ
１）／％）ｗ（ＳＢＳ
Ｓｅａｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ ｐ
１）／℃（）１６３℃，４８ｈ
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０ ０ ０ ０ ０．１
０．８５ ０．７７ ０．５９ ０．２７ ０．８９
／％ｗＳ
５ｄ４．４３ ３．９６ ２．０３ ０．９２ ４．９２
Ｅｎｌｅｒｇｖｉｓｃｏｓｉｔｙ７．４７ ７．５６ ８．２７ ８．５８ ７．９７
）／Ｄ（４，３
ｍμ５．８９６．２３５．９９４．８６８．９６
２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０
０．１０．２０．２０．４０．７
／；ｐ））ＭＳｎ＝３ｗ（ｗ（ａ＝０．２ｍｍ；６００ｒｍｉｎＨ＝２．０；ｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｏａ＝３５％ Ｇ ｐｐｐ
）１ＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ ｐ
２．３．２ 沥青质量分数的影响
以ＳＢＳ质量分数为３．５％的改性沥青为原料，
考察了沥青质量分数对改性乳化沥青的影响，结果列于表７。
表７ 沥青质量分数对改性乳化沥青性质的影响
ｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎａｂｌｅ７ ＥｆｆｅｃｔｓｏｆａｓｈａｌｔｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｎＴ ｐｐｐｐ
）／％Ａｗ（ｓｈａｌｔｐ
４８．５５３．４５８．２６３．１
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０ ０ ０ ０
０．８７ ０．６９ ０．５８ ０．２７
／％ｗＳ
５ｄ４．６９ ３．２４ ２．３１ ０．９２
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
４．２９ ５．３９ ６．８７ ８．５８
）／４，３Ｄ（ｍμ
６．４７６．２８５．６０４．８６
）／；）））／ｎ＝３ｗ（ｗ（ＭＡＳＭａ＝０．２ｍｍ；６００ｒｍｉｎｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝ｗ（ｓｈａｌｔ６．３％；ｏａ＝１００－ｗ（ｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔＨ＝２．０；９ Ｇ ｐｐｐｐｐｐ
ＢＳ改性乳化沥青均满足 由表７可见，制备的Ｓ
改性乳化沥青的技术要求。随着沥青质量分数的不断增加，改性乳化沥青的恩氏黏度增加，颗粒粒径有减小趋势，储存稳定性不断提高。这是由于随着改性乳化沥青中沥青质量分数的增加，体系的恩氏黏度明显增大，从而增强了改性乳化沥青的储存稳定性。
．４ ＳＢＳ改性乳化沥青物性与储存稳定性关联２
ＢＳ改性乳化沥青不宜储存的原因是由于它是Ｓ一个热力学不稳定体系。从分散相颗粒在体系中的沉降来看，乳状液体系的稳定性与其物性密切相
１１０］１］。从粒子电荷来看，赵国玺［在Ｄ带电关［ＬＶＯ（
Ａ含有特殊的化学结构，形成的双电层电位较高，Ｒ
利于体系的稳定。从分散相和连续相的密度来看，改性乳化沥青中的连续相为水，分散相为ＳＢＳ改性沥青，分散相的密度即为改性沥青的密度。考察改性乳化沥青的沉降时，体系的密度差为│ρ分散相－
３，／ｍＢＳ改性剂的密度一般在９２０～９５０ｋｇρ连续相│，Ｓ
小于沥青密度和水的密度，因此，ＳＢＳ改性沥青的密度低于基质沥青的密度，研究中改性剂ＳＢＳ的掺加质量分数较低，会略微降低分散相的密度，但不会对储存稳定性造成太大的影响。
由以上结果可知，ＳＢＳ改性乳化沥青中改性沥青颗粒粒径、乳液黏度对其储存稳定性有很大的影响。将实验室积累的１００多组数据关联，改性沥青颗粒粒径与改性乳化沥青储存稳定性的关系如图１所示，乳液恩氏黏度与改性乳化沥青储存稳定性的关系如图２所示。由图１可知，随着改性沥青颗粒粒径的减小，改性乳化沥青的储存稳定性提高，二者具有较好的相关性。由图２可知，恩氏黏度与ＢＳ改性乳化沥青储存稳定性也具有较好的相关性，Ｓ
胶体稳定）理论中提出，带电胶体粒子通过布朗运动相互接近时，它们之间存在着斥力势能，同时也存在着引力势能。大部分稳定的乳状液均带有电荷，以离子型表面活性剂为乳化剂时，界面电荷密度与表面活性剂分子在界面上的吸附量成正比，界面电荷密度越大，界面膜分子排列越紧密，越利于体系的稳定。笔者采用的乳化剂为阳离子乳化剂，助剂
但是其相关系数小于前者的相关系数，恩氏黏度大的改性乳化沥青储存稳定性普遍较好。由此得出，对于不同的改性乳化沥青，可以通过调整其物性，即减小改性沥青颗粒的粒径和增加乳液的黏度来改善储存稳定性，而改性沥青颗粒的大小和乳液的黏度能够通过调节配方、优化工艺条件等方法来实现
。
图１ ＳＢＳ改性乳化沥青的Ｄ（４，３）与储存稳定性的关系Ｆｉｇ．１ Ｄ（４，３）ｖｓ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
ｏｆ ＳＢＳ ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐ
ｈａｌｔ ｅｍｕｌｓｉｏ
ｎ—１ｄ
；—５ｄ；—１ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ；５ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅＧａｐ
＝０．２ｍｍ；ｎ＝３６００ｒ／ｍｉｎ；ｗ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ）＝６５％；ｗ（Ｓｏａｐ
）＝３５
％图２ ＳＢＳ改性乳化沥青的恩氏黏度与储存稳定性的关系
Ｆｉｇ．２ Ｅｎｇｌｅｒ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｖｓ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
ｏｆ ＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐ
ｈａｌｔ ｅｍｕｌｓｉｏｎ—１ｄ；—５ｄ；
１ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ；５ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅＧａｐ
＝０．２ｍｍ；ｎ＝３６００ｒ／ｍｉｎ；ｗ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ）＝６５％；ｗ（Ｓｏａｐ
）＝３５％ 结 论
（１）添加助剂ＲＡ的乳化剂配方Ｂ制备的ＳＢＳ
改性乳化沥青的１ｄ和５ｄ储存稳定性好，其他各项指标也均满足公路沥青路面施工技术规范的道路用
改性乳化沥青技术要求，综合比较优于市售沥青乳
化剂Ｃ。
（２
）乳化工艺条件影响ＳＢＳ改性乳化沥青的物性。在乳化剂配方、设备、乳化温度等条件一定的情况下，胶体磨转速、皂液ｐＨ值对乳液中改性沥青颗粒粒径影响明显，沥青质量分数对ＳＢＳ改性乳化沥青的恩氏黏度影响明显。制备ＳＢＳ改性乳化沥青适宜的条件为胶体磨间隙不大于１．０ｍｍ、胶体磨
转速不小于２４００ｒ／ｍｉｎ、乳化剂皂液ｐＨ值在２～４、改性沥青中ＳＢＳ质量分数在３．０％～３．５％。
（３）ＳＢＳ改性乳化沥青的储存稳定性与其物性密切相关。ＳＢＳ改性乳化沥青中的改性沥青颗粒粒径小，乳液的恩氏黏度高，其储存稳定性好。
参
考
文
献
［１］Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｌｕｒｒｙ Ｓｕｒｆａｃｉｎｇ
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ．ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ ｆｏｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ａｓｐ
ｈａｌｔ ＥｍｕｌｓｉｏｎＳｌｕｒｒｙ Ｓｅａｌ［Ｍ］．Ａｎｎａｐｏｌｉｓ：ＩＳＳＡ，１９９６：１４３－１４４．［２］Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｌｕｒｒｒｙ
Ｓｕｒｆａｃｉｎｇ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ．ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ ｆｏｒ Ａｓｐｈａｌｔ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ［Ｍ］．Ａｎｎａｐｏｌｉｓ：ＩＳＳＡ，１９９１：１０５－１０６．［３］宋哲玉，徐培华．改性乳化沥青生产工艺的优化［Ｊ］．
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２７０．３
石油学报（石油加工）
ＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ） 第２０１３年１２月 Ａ９卷第６期 ２
（）文章编号：００１７１９２０１３０６００９６１８１０－－－
ＳＢＳ改性乳化沥青储存稳定性研究
王 红，王子军，王翠红，佘玉成
（）中国石化石油化工科学研究院，北京１０００８３
摘要：ＳＢＳ改性乳化沥青具有环保、节能、高低温性能优良等特性，在高等级路面的维修与养护中发挥很大的作用。尽管ＳＢＳ改性沥青有这些优点，但仍然存在难以乳化和不能长时间稳定储存的问题。通过考察制备ＳＢＳ改性乳化沥青的乳化剂和工艺，研究了适于乳化ＳＢＳ改性沥青的乳化剂配方，并分析了ＳＢＳ改性乳化沥青物性与储存／、乳化剂皂液ｐ稳定性的关系。结果表明，胶体磨间隙不大于１４００ｒｍｉｎ．０ｍｍ、胶体磨转速不小于２Ｈ值在２～４、改性沥青中ＳＢＳ质量分数在３．０％～３．５％时，制备的改性乳化沥青储存稳定性较好。改性沥青颗粒粒径和乳液的恩氏黏度对改性乳化沥青储存稳定性影响明显，利用改性乳化沥青的物性（粒度、黏度）与储存稳定性的关系，调节工艺条件，能够得到储存稳定性好的改性乳化沥青。；改性沥青；乳化；物性；储存稳定性关 键 词：ＳＢＳ
：／中图分类号：ＴＥ６２６．８＋６ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ１０．３９６９．ｉｓｓｎ．１００１７１９．２０１３．０６．０１２８－ｊ
ＩｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｏｎＳｔｏｒａｅＳｔａｂｉｌｉｔｏｆＳＢＳＭｏｄｉｆｉｅｄＡｓｈａｌｔＥｍｕｌｓｉｏｎ ｇｇｙｐ
，ＷＡＮＧ，ＷＡＮＧ ＨｏｎＺｉｕｎ，ＷＡＮＧＣｕｉｈｏｎＳＨＥＹｕｃｈｅｎ ｇｊｇｇ
（ＲＩｏＰＰＳＢＣｅｓｅａｒｃｈｎｓｔｉｔｕｔｅｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒｏｃｅｓｓｉｎＩＮＯＰＥＣ，ｅｉｉｎ０００８３，ｈｉｎａ） ｆ ｇ，ｊｇ１
：Ｍ，ｏＡｂｓｔｒａｃｔｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｎｅｋｉｎｄｏｆｉｍｏｒｔａｎｔｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒａｖｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅ ｐｐｐ，，ｈｏｏｄｌｏｗ－ｒｏｔｅｃｔｉｎｅｎｅｒｓａｖｉｎａｎｄａｄｖａｎｔａｅｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｄｕｃｔｉｌｉｔｉｓ ｇｐｇｇｙｇｇｇｐｙ ，，，ｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｗｉｄｅｌｕｓｅｄｔｏｍａｉｎｔａｉｎａｎｄｃｕｒｅｒｏａｄｓｕｒｆａｃｅｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｒｅｓｔｉｌｌｅｘｉｓｔｓｏｍｅ ｐｙ ｅｒｉｏｄｏｆｔｉｍｅ．Ａｃｏｍｏｓｉｔｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｅｍｕｌｓｉｆｉｎａｎｄｓｅｒｅａｔｉｏｎｈｅｎｏｍｅｎｏｎａｆｔｅｒｓｔｏｒａｅｆｏｒａ ｐｐｙｇｇｇｐｇ ｒｏｏｓｅｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｆｏｒＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｗａｓ ｐｐｐｐｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉａｔｅｄｂ ｇｙｐｇｙ ｒｏｅｒｅｍｕｌｓｉｆｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｕｓｉｎＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔａｎｄＲＭＥｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ ｐｐｙｇｇｐ
／’ｗｅｒｅｔｈｅｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌｒｏｔａｔｅｓｅｅｄｏｆ≥２４００ｒｍｉｎ，ｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌａｏｆ≤１．０ｍｍ，ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓＨ ｐｇｐｐ ｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｒａｎｅｏｆ２－４，ＳＢＳｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎａｂｏｕｔ３．０％－３．５％．ＴｈｅｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔｏｆＳＢＳ ｇｇｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｗａｓｉｍｒｏｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄ ｐｐｙｐ ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｉｔｉｓｒｏｏｓｅｄｔｈａｔｔｈｅａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｐｐｐｐｗｉｔｈｏｏｄｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔｃｏｕｌｄｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂａｄｕｓｔｉｎｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｃｃｏｒｄｉｎｔｏ ｇｇｙｙｊｇｇ ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｂｅｔｗｅｅｎｈｓｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔ． ｐｐｙｐｐｇｙ
；：Ｓ；；ＫｅｗｏｒｄｓＢＳ；ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｆｈｓｉｃａｌｒｏｅｒｔｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔ ｐｙｐｙｐｐｙｇｙｙ ０１２年底，全国公路通车里程突破４．１× 截至２
６４ ｋｋ１０ｍ，其中，高速公路里程９．７×１０ｍ。在对道路施工环保节能的要求日益高涨的情况下，采用
０１３４８２００ 收稿日期：－－
）基金项目：中国石油化工股份有限公司项目（资助０８０８０１
：ｗ通讯联系人：王红，女，工程师，硕士，从事溶剂脱沥青工艺、沥青产品研发及重油加工基础研究；Ｅａｉｌａｎｈｏｎ．ｒｉｓｉｎｏｅｃ．ｃｏｍ－ｍ＠ｇ＿ｇｐｐｐ
］２１－
改性乳化沥青进行施工的路面维修和养护技术［
（稀浆封层、微表处、碎石封层等）得到了越来越广／Ｗ乳状液，具泛的应用。改性乳化沥青是一种Ｏ
有能够冷施工、增强沥青与集料的黏附性及拌合均匀性、节约沥青原料、延长施工季节、减少环境污
］４３－
。改性乳化沥青可以均匀地分布在集料染等优点［
５］
，在比表面，提高普通乳化沥青的高、低温性能［
产商难以提供ＳＢＳ质量分数大于３．０％且性能满足储存稳定性要求的改性乳化沥青。鉴于这种现状，笔者提出了一种新的乳化剂配方，能够乳化ＳＢＳ质量分数相对较高的改性沥青。在此基础上，考察了影响改性乳化沥青储存稳定性的生产工艺，并分析了改性乳化沥青的物性（黏度、密度、颗粒粒径）对储存稳定性的影响。
普通乳化沥青低得多的温度范围内，改性乳化沥青具有较好的抗裂性能和耐疲劳性。
改性乳化沥青包括对乳化沥青改性和将改性沥青乳化２种方式。改性沥青乳化一般指ＳＢＳ改性沥青的乳化。由于ＳＢＳ平均相对分子质量较高，其中
４
，星型线型ＳＢＳ平均相对分子质量在（２）×１０８～１４
，而沥青平ＢＳ平均相对分子质量在（４～３０）×１０Ｓ１
均相对分子质量一般约为１０００。二者的平均相对分
１ 实验部分
１．１ 原料及设备
原料为基质沥青ＭＭ７０Ａ，其性质见表１。在没有特指的情况下，文中所述的改性沥青为基质沥青４，其７０Ａ＋改性剂ＳＢＳ（Ｆ５０１）＋稳定剂ＲＡＳＭＭ－中ＭＭ７０Ａ质量分数为９６．３％，ＳＢＳ质量分数为４质量分数为０．５％，ＲＡＳ．２％。改性沥青离析软３－化点为０．４℃。改性沥青的加热温度为１４０℃，乳化剂皂液的加热温度为６０℃。乳化剂为中国石化石油化工科学研究院研发的ＲＭＥ系列乳化剂，乳化剂Ａ；乳Ａ、Ｂ，Ａ与Ｂ的区别在于Ｂ中添加了助剂Ｒ化剂Ｃ为市售的专用沥青乳化剂。
１４型胶体磨；ＰＢ０Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ普及型ｐＷＨ计；－
５激光粒度仪。ＬＶＥＲＮ ＭＡＳＴＥＲＳＩＺＥＲＭＡ－
子质量存在很大差异，这使得制备ＳＢＳ改性乳化沥青时除了要求ＳＢＳ改性沥青性能稳定以外，对乳化剂配方和乳化工艺都有较高的要求；同时，随着ＢＳ质量分数的不断增加，ＳＢＳ改性沥青的乳化难Ｓ
度增加。
衡量改性乳化沥青产品质量的一个重要标准就是其储存稳定性，这是其能否应用到实际工程中的关键，也是制约ＳＢＳ改性乳化沥青应用推广的重要原因。目前，国内道路用改性乳化沥青主要由国外公司或者其代理机构提供，因为国内的乳化沥青生
表１ 基质沥青性质Ｔａｂｌｅ１ Ｐｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆａｓｈａｌｔ ｐｐ
（／ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ２５℃）Ｐ
（０．０１ｍｍ）６４．５
Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ／℃ｏｉｎｔｐ４８．３
Ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ（／１５℃）ｍｃ５０＞１
Ｆｌａｓｈ／℃ｏｉｎｔｐ３４５
ｗ１）（Ｑｕａｌｉｔｙ
）／％ｌｏｓｓｅｓ－０．０４
ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＰ
１）／％ｒａｔｉｏ
１）／ｃＤｕｃｔｉｌｉｔｍｙ
５℃２５０＞１
１５℃１２６
６８．２
）ｆｔｅｒｔｈｉｎｆｉｌｍｏｖｅｎｔｅｓｔ（ＴＦＯＴ）Ａ １
１．２ ＳＢＳ改性乳化沥青的制备
改性乳化沥青的制备采用先制备改性沥青再乳化的方式。在高温下将基质沥青与ＳＢＳ机械剪切、搅拌、发育，高分子聚合物以细小的微粒均匀地分
６］
。散在沥青中，以各种形式交联后形成网状结构［
验。按照聚合物改性沥青技术要求ＳＢＳ类（Ｉ类）Ｔ０６６１标准进行改性沥青离析实验７。分别按照
６５３、Ｔ０６５２、Ｔ０６２２、Ｔ０６５５标准测定改性乳Ｔ０
７］
、筛上剩余量、恩格拉黏度Ｅ２化沥青粒子电荷［５、
［］
储存稳定性（储存稳定性测定结果数值越小，储存稳。依据米氏理论和弗朗霍夫理论测定改性定性越好）
，３）表示体积平乳化沥青中改性沥青颗粒粒径，Ｄ（４
均粒径。
在此基础上，将性能稳定的改性沥青热熔后与乳化剂及助剂一起通过胶体磨，经过机械分散，改性沥青以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中，／Ｗ）形成水包油（乳液，即为改性乳化沥青。Ｏ．３ ＳＢＳ改性乳化沥青的分析１
／／／分别按照ＧＢＴ４５０９、ＧＢＴ４５０７、ＧＢＴ４５０８、／ＧＢＴ２６７标准方法测定沥青的针入度、软化点、延］７８－
，按照Ｇ／度、闪点［ＢＴ５３０４方法进行薄膜烘箱实
２ 结果与讨论
２．１ 乳化剂对改性乳化沥青储存稳定性的影响
．１．１ 乳化剂配方的影响２
ＢＳ改性沥青具有高黏度和难乳化的特点，尤Ｓ
其当ＳＢＳ添加质量分数大于３．０％时，要将ＳＢＳ改性沥青均匀、稳定地分散在水相中，形成稳定的乳状液比较困难。采用相同工艺条件，即改性沥青加热温度１４０℃、改性沥青质量分数６５．０％、
乳化剂皂液加热温度６０℃、乳化剂皂液ｐＨ值／，制备．０、胶体磨间隙０．２ｍｍ、转速３６００ｒｍｉｎ２
ＢＳ改性乳化沥青，测定其各项性质，结果列于Ｓ表２。
表２ 不同乳化剂制备的ＳＢＳ改性乳化沥青的性能
Ｔａｂｌｅ２ ＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎｒｅａｒｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ ｐｐｐｐ
／％Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ ｗ
Ａ Ｂ Ｃ
０．８０．８．５１
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅｇ＋＋＋
／ｗＲ１）
％０．３ ０ ０
／％ｗＳ２）１ｄ１．１５ ０．２７ ０．５２
５ｄ５．５３ ０．９２ ２．３８
Ｅｎｌｅｒｇｖｉｓｃｏｓｉｔｙ８．７１ ８．３８ ７．８６
Ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ
３）（／５℃）ｃｍ
３）／（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ２５℃）
Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ
３）／℃ｏｉｎｔｐ
）／Ｄ（４，３
ｍμ９．５８４．８６７．０３
（０．１ｍｍ）
５５ ５６ ５５
４６ ４８ ４０
５７．１ ５７．０ ５６．８
；）；））Ｒｅｓｉｄｕｅｏｎｓｉｅｖｅ２Ｓｔｏｒａｅｓｔａｂｉｌｉｔ３Ｅｖａｏｒａｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ １ ｇｙｐ
由表２可见，采用乳化剂Ｂ制备的改性乳化沥
青的性能完全能满足改性乳化沥青技术要求，与采用乳化剂Ａ制备的改性乳化沥青相比，筛上剩余物减少，１ｄ和５ｄ储存稳定性数值明显下降，储存稳定性提高，且改性沥青颗粒粒径减小。采用乳化剂Ｃ制备乳化沥青时，乳化剂使用量较大，成本高，且所得改性乳化沥青的储存稳定性低于采用乳化剂Ｂ制备的改性乳化沥青，改性沥青颗粒粒径较大。这主要是由于助剂ＲＡ特殊的化学结构增强了乳化剂分子的亲水、亲油特性，增加了改性沥青在乳化剂水溶液的分散程度，在一定程度上降低了ＳＢＳ改性沥青乳化的难度，从而降低了改性沥青颗粒的大小，增加改性乳化沥青体系的稳定性。
．１．２ 乳化剂皂液ｐＨ值的影响２
采用配方Ｂ制备ＳＢＳ改性乳化沥青，考察乳化剂皂液ｐＢＳ改性乳化沥青储存稳定Ｈ值对所制备的Ｓ
性的影响。采用阳离子型乳化剂，利用盐酸调节乳化剂皂液的ｐＢＳ改性乳化Ｈ值对ＳＨ值，乳化剂皂液ｐ。由表３可见，乳化沥青储存稳定性的影响列于表３
剂皂液ｐＨ值对改性乳化沥青储存稳定性影响较大。当乳化剂皂液ｐ．０时，改性乳化沥青的１ｄ和Ｈ＝７储存稳定性均不满足标准要求，改性沥青颗粒粒５ｄ
径较大；当乳化剂皂液ｐ．０时，改性乳化沥青Ｈ＝６的１ｄ储存稳定性达标，但５ｄ储存稳定性不合格；当乳化剂皂液ｐ．０时，制备的改性乳化沥青满Ｈ≤５足改性乳化沥青技术要求，且随着乳化剂皂液ｐＨ值不断降低，储存稳定性数值下降，储存稳定性提高；乳化剂皂液ｐＨ＝２．０相比，制备的改性．０与ｐＨ＝１乳化沥青储存稳定性略有下降。乳化剂皂液ｐＨ值减小，直接减小了改性沥青颗粒粒径，从而提高了ＳＢＳ改性乳化沥青的储存稳定性。从改性乳化沥青的性能及酸对设备造成的影响来看，Ｈ值范围在２４为宜。～ｐ
表３ 乳化剂皂液ｐＨ值对所制备改性乳化沥青性质的影响
Ｔａｂｌｅ３ ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨｖａｌｕｅｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｏｎｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｐｐｐ
ａｌｕｅＨｖ ｐ１．０２．０３．０４．０５．０６．０７．０
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０．０３
０．２９ ０．２７ ０．５７ ０．６２ ０．８３ ０．９６ １．２８
／％ｗＳ
５ｄ１．２４ ０．９２ ２．３２ ２．８９ ４．５６ ５．４７ ６．５４
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
８．２４ ８．５８ ８．３６ ８．６７ ８．５６ ８．４７ ８．３６
）／４，３Ｄ（ｍμ
５．３７４．８６６．０５６．８９７．８７９．３６１７．６２
／；））ａ＝０．２ｍｍ；６００ｒｍｉｎｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｏａ＝３５％ＭＳｎ＝３ｗ（ｗ（ Ｇ ｐｐｐ
２．２ 乳化设备对改性乳化沥青储存稳定性影响．２．１ 胶体磨间隙的影响２
９］
，其他条件不变，考察胶调整胶体磨的间隙［
小，制备的改性乳化沥青的筛上剩余物减小，尤其是胶体磨间隙小于１．０ｍｍ时，筛上剩余物均为０；１ｄ和５ｄ的储存稳定性数值下降，储存稳定性有所
提高，但是提高幅度不大，其中５ｄ储存稳定性仅提高约０．３百分点；改性沥青颗粒粒径减小，减小粒径能够提高ＳＢＳ改性乳化沥青的储存稳定性。
体磨间隙对ＳＢＳ改性乳化沥青储存稳定性的影响，结果列于表４。由表４可见，制备的改性乳化沥青均满足改性乳化沥青技术要求。随着胶体磨间隙减
表４ 胶体磨间隙对制备的ＳＢＳ改性乳化沥青性质的影响
ｏｆｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌｏｎｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎＴａｂｌｅ４ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅａ ｐｐｐｇｐ
／Ｇａｍｍ ｐ１．８１．４１．００．６０．２
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０．０５ ０．０３ ０ ０ ０
０．４７ ０．４６ ０．３１ ０．３８ ０．２７
／％ｗＳ
５ｄ１．２４ １．３７ １．０５ ０．９４ ０．９２
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
８．４６ ８．７６ ８．１４ ８．２９ ８．５８
）／Ｄ（ｍ４，３μ
６．３７６．４８６．２３５．９４４．８６
／））ｎ＝３ｗ（ＭＳ６００ｒｍｉｎ；Ｈ＝２．０；ｗ（ｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｏａ＝３５％ ｐｐｐ
２．２．２ 胶体磨转速的影响
／其他条件不变，在２０００～３６００ｒｍｉｎ范围内调，考察其对所制备的乳化改性整胶体磨的转速（ｎ）沥青的性质，结果列于表５。由表５可见，ｎ≥
／２４００ｒｍｉｎ时，制备的改性乳化沥青满足改性乳化
沥青的技术要求。随着胶体磨转速不断增大，改性乳化沥青的恩氏黏度增加，颗粒粒径减小，１ｄ和储存稳定性数值下降，储存稳定性提高。５ｄ
表５ 胶体磨转速对ＳＢＳ改性乳化沥青性质的影响
ｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎＴａｂｌｅ５ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｌｌｏｉｄｍｉｌｌｓｅｅｄｏｎ ｐｐｐｐ
（／·ｍｉｎ－１）ｒｎ
０００２２４００２８００３２００６００３
ａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅＰ ｇ
＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０．０５ ０ ０ ０ ０
１．２２ ０．９８ ０．６３ ０．５４ ０．２７
／％ｗＳ
５ｄ７．２４ ４．５４ ２．８６ １．６７ ０．９２
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
８．１４ ８．０９ ８．２４ ８．４５ ８．５８
）／Ｄ（ｍ４，３μ
１７．５２１４．０３７．２８５．４５４．８６
））ＭＳ＝３５％ａ＝０．２ｍｍ；ｐｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｗ（ｏａＨ＝２．０；ｗ（ Ｇ ｐｐｐ
２．３ ＳＢＳ改性沥青对改性乳化沥青储存稳定性的影响
．３．１ ＳＢＳ质量分数的影响２
以基质沥青为原料，以Ｆ４５０１为改性剂，ＲＡＳ－为稳定剂，制备ＳＢＳ质量分数分别为２．０％～４．０％的改性沥青，将不同的ＳＢＳ改性沥青分别进行乳化，得到改性乳化沥青，其性质列于表６。
在２由表６可见，当Ｓ））ｗ（ＢＳ质量分数（．０％～ＢＳＳ
４．０％时，制备的改性乳化沥青均满足改性乳化沥青的技术要求。当ｗ（）≤）的增３．５％时，随着ｗ（ＢＳＢＳＳＳ加，恩氏黏度不断增大，储存稳定性数值下降，稳定性提高，乳液中改性沥青颗粒粒径变化没有明显规律。ｗ（）＝４．０％时，改性乳化沥青的性能ＳＢＳ下降，是由于此时改性沥青黏度较大，乳化时分散难度增加，需要提高改性沥青乳化时的加热温度。
表６ ＳＢＳ质量分数对ＳＢＳ改性乳化沥青性质的影响
Ｔａｂｌｅ６ ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｒｏｎｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｐｐ
１）／％）ｗ（ＳＢＳ
Ｓｅａｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ ｐ
１）／℃（）１６３℃，４８ｈ
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０ ０ ０ ０ ０．１
０．８５ ０．７７ ０．５９ ０．２７ ０．８９
／％ｗＳ
５ｄ４．４３ ３．９６ ２．０３ ０．９２ ４．９２
Ｅｎｌｅｒｇｖｉｓｃｏｓｉｔｙ７．４７ ７．５６ ８．２７ ８．５８ ７．９７
）／Ｄ（４，３
ｍμ５．８９６．２３５．９９４．８６８．９６
２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０
０．１０．２０．２０．４０．７
／；ｐ））ＭＳｎ＝３ｗ（ｗ（ａ＝０．２ｍｍ；６００ｒｍｉｎＨ＝２．０；ｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝６５％；ｏａ＝３５％ Ｇ ｐｐｐ
）１ＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ ｐ
２．３．２ 沥青质量分数的影响
以ＳＢＳ质量分数为３．５％的改性沥青为原料，
考察了沥青质量分数对改性乳化沥青的影响，结果列于表７。
表７ 沥青质量分数对改性乳化沥青性质的影响
ｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎａｂｌｅ７ ＥｆｆｅｃｔｓｏｆａｓｈａｌｔｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｎＴ ｐｐｐｐ
）／％Ａｗ（ｓｈａｌｔｐ
４８．５５３．４５８．２６３．１
Ｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｒｅ ｇ
＋＋＋＋
／％ｗＲ
１ｄ
０ ０ ０ ０
０．８７ ０．６９ ０．５８ ０．２７
／％ｗＳ
５ｄ４．６９ ３．２４ ２．３１ ０．９２
Ｅｎｌｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔ ｇｙ
４．２９ ５．３９ ６．８７ ８．５８
）／４，３Ｄ（ｍμ
６．４７６．２８５．６０４．８６
）／；）））／ｎ＝３ｗ（ｗ（ＭＡＳＭａ＝０．２ｍｍ；６００ｒｍｉｎｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔ＝ｗ（ｓｈａｌｔ６．３％；ｏａ＝１００－ｗ（ｏｄｉｆｉｅｄａｓｈａｌｔＨ＝２．０；９ Ｇ ｐｐｐｐｐｐ
ＢＳ改性乳化沥青均满足 由表７可见，制备的Ｓ
改性乳化沥青的技术要求。随着沥青质量分数的不断增加，改性乳化沥青的恩氏黏度增加，颗粒粒径有减小趋势，储存稳定性不断提高。这是由于随着改性乳化沥青中沥青质量分数的增加，体系的恩氏黏度明显增大，从而增强了改性乳化沥青的储存稳定性。
．４ ＳＢＳ改性乳化沥青物性与储存稳定性关联２
ＢＳ改性乳化沥青不宜储存的原因是由于它是Ｓ一个热力学不稳定体系。从分散相颗粒在体系中的沉降来看，乳状液体系的稳定性与其物性密切相
１１０］１］。从粒子电荷来看，赵国玺［在Ｄ带电关［ＬＶＯ（
Ａ含有特殊的化学结构，形成的双电层电位较高，Ｒ
利于体系的稳定。从分散相和连续相的密度来看，改性乳化沥青中的连续相为水，分散相为ＳＢＳ改性沥青，分散相的密度即为改性沥青的密度。考察改性乳化沥青的沉降时，体系的密度差为│ρ分散相－
３，／ｍＢＳ改性剂的密度一般在９２０～９５０ｋｇρ连续相│，Ｓ
小于沥青密度和水的密度，因此，ＳＢＳ改性沥青的密度低于基质沥青的密度，研究中改性剂ＳＢＳ的掺加质量分数较低，会略微降低分散相的密度，但不会对储存稳定性造成太大的影响。
由以上结果可知，ＳＢＳ改性乳化沥青中改性沥青颗粒粒径、乳液黏度对其储存稳定性有很大的影响。将实验室积累的１００多组数据关联，改性沥青颗粒粒径与改性乳化沥青储存稳定性的关系如图１所示，乳液恩氏黏度与改性乳化沥青储存稳定性的关系如图２所示。由图１可知，随着改性沥青颗粒粒径的减小，改性乳化沥青的储存稳定性提高，二者具有较好的相关性。由图２可知，恩氏黏度与ＢＳ改性乳化沥青储存稳定性也具有较好的相关性，Ｓ
胶体稳定）理论中提出，带电胶体粒子通过布朗运动相互接近时，它们之间存在着斥力势能，同时也存在着引力势能。大部分稳定的乳状液均带有电荷，以离子型表面活性剂为乳化剂时，界面电荷密度与表面活性剂分子在界面上的吸附量成正比，界面电荷密度越大，界面膜分子排列越紧密，越利于体系的稳定。笔者采用的乳化剂为阳离子乳化剂，助剂
但是其相关系数小于前者的相关系数，恩氏黏度大的改性乳化沥青储存稳定性普遍较好。由此得出，对于不同的改性乳化沥青，可以通过调整其物性，即减小改性沥青颗粒的粒径和增加乳液的黏度来改善储存稳定性，而改性沥青颗粒的大小和乳液的黏度能够通过调节配方、优化工艺条件等方法来实现
。
图１ ＳＢＳ改性乳化沥青的Ｄ（４，３）与储存稳定性的关系Ｆｉｇ．１ Ｄ（４，３）ｖｓ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
ｏｆ ＳＢＳ ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐ
ｈａｌｔ ｅｍｕｌｓｉｏ
ｎ—１ｄ
；—５ｄ；—１ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ；５ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅＧａｐ
＝０．２ｍｍ；ｎ＝３６００ｒ／ｍｉｎ；ｗ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ）＝６５％；ｗ（Ｓｏａｐ
）＝３５
％图２ ＳＢＳ改性乳化沥青的恩氏黏度与储存稳定性的关系
Ｆｉｇ．２ Ｅｎｇｌｅｒ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｖｓ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
ｏｆ ＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐ
ｈａｌｔ ｅｍｕｌｓｉｏｎ—１ｄ；—５ｄ；
１ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ；５ｄＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅＧａｐ
＝０．２ｍｍ；ｎ＝３６００ｒ／ｍｉｎ；ｗ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ）＝６５％；ｗ（Ｓｏａｐ
）＝３５％ 结 论
（１）添加助剂ＲＡ的乳化剂配方Ｂ制备的ＳＢＳ
改性乳化沥青的１ｄ和５ｄ储存稳定性好，其他各项指标也均满足公路沥青路面施工技术规范的道路用
改性乳化沥青技术要求，综合比较优于市售沥青乳
化剂Ｃ。
（２
）乳化工艺条件影响ＳＢＳ改性乳化沥青的物性。在乳化剂配方、设备、乳化温度等条件一定的情况下，胶体磨转速、皂液ｐＨ值对乳液中改性沥青颗粒粒径影响明显，沥青质量分数对ＳＢＳ改性乳化沥青的恩氏黏度影响明显。制备ＳＢＳ改性乳化沥青适宜的条件为胶体磨间隙不大于１．０ｍｍ、胶体磨
转速不小于２４００ｒ／ｍｉｎ、乳化剂皂液ｐＨ值在２～４、改性沥青中ＳＢＳ质量分数在３．０％～３．５％。
（３）ＳＢＳ改性乳化沥青的储存稳定性与其物性密切相关。ＳＢＳ改性乳化沥青中的改性沥青颗粒粒径小，乳液的恩氏黏度高，其储存稳定性好。
参
考
文
献
［１］Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｌｕｒｒｙ Ｓｕｒｆａｃｉｎｇ
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