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无尘聚合物稳定剂的研究与探讨

发布时间: 2022-03-24 09:29:21 浏览:

摘 要:稳定剂是生产改性沥青的重要原料之一,传统稳定剂大多以粉末状为主,生产过程中易产生粉尘烟雾,对生态环境及员工身体健康带来一定影响。颗粒状稳定剂解决了改性沥青生产过程稳定剂添加时现场粉尘飞扬扩散问题,降低了添加剂粉尘对环境的污染和提高了员工职业健康的保障能力,本研究对比了颗粒状与粉末状两种稳定剂制备得到的改性沥青性能指标及改性工艺,更好的指导帮助企业改性沥青生产。

关键词:改性;稳定剂;颗粒状;无尘

1 引言

随着我国现代交通事业的飞速发展,高等级道路的建设对道路沥青质量提出了更高要求。在高温地区多使用JTGF-40《公路沥青路面施工技术规范》中I-D级或更高要求的SBS改性沥青,SBS改性沥青是由高分子聚合物SBS改性剂作为分散相,用物理的方法以一定的粒径均匀地分散到沥青的连续相中而构成的混合体,此体系属于热力学不稳定体系,极易发生两相之间的分离,从而造成离析现象。为有效防止改性沥青离析,我们在生产过程中加入了稳定剂,使其与SBS等聚合物分子链、沥青活性基团发生交联接枝,使SBS与沥青形成稳定的胶体结构,从而提高改性沥青的热稳定性。目前行业中生产使用的稳定剂多数呈精细粉末状,加入时会起粉尘飞扬,对人员职业健康和环境产生一定的影响和污染。本文通过对比了颗粒状与粉末状两种稳定剂制备得到的改性沥青性能指标及改性工艺,更好的指导帮助企业改性沥青生产。

2 试验部分

2.1 试验原料

基质沥青采用中石油江苏燃料沥青有限责任公司生产的70号沥青,改性剂为中国石油独山子石化生产的T6302H型SBS,相容剂为100℃运动粘度39mm2/s的橡胶油,稳定剂分别为J-4颗粒状稳定剂和粉末状FM-1稳定剂。

2.2 试验方法

将基质沥青加热至130℃左右,加入定量相容剂,然后将混合后的沥青加热至180-185℃,加入定量的SBS,剪切研磨15min后加入稳定剂继续剪切研磨5min。切换至搅拌状态,搅拌发育2.5h,制得SBS改性沥青。

3 试验数据

3.1 小试试验及结果

试验结果表明,同种工艺下添加不同类型稳定剂制备的到两种改性沥青产品,J-4改性沥青离析指标未满足JTG F40《公路沥青路面施工技术规范》技术要求,通过略微提高J-4稳定剂降低SBS改性剂掺量可实现JTG F40《公路沥青路面施工技术规范》中I-D级改性沥青的各项指标要求,为进一步验证颗粒状稳定剂改性效果进行中试生产。

3.2 中试试验及结果

中试生产两组平行试验。具体工艺如下:

3.2.1 预混

往改性釜引入10吨基质沥青,加入300公斤相溶剂,搅拌混匀加热至180-190℃。

3.2.2 过磨

将420公斤SBS逐步加入釜中循环研磨10min,加入30公斤稳定剂继续循环研磨5min后,倒入另一釜进行发育,釜里温度控制在180-190℃,防止溫度超温。

3.2.3 搅拌、发育

搅拌过磨发育8小时取样分析。

3.3 分析试验结果如下

从中试分析结果来看,中试生产与小试试验得到的改性沥青产品分析结果相近,同时各项指标均满足JTG F40《公路沥青路面施工技术规范》中I-D级改性沥青技术要求。

在中试生产加入颗粒状稳定剂过程中现场没有粉尘飞起,极大降低了添加剂粉尘对环境的污染和提高了员工职业健康的保障能力。

4 颗粒状稳定剂基本状态

图1可以看出,颗粒状稳定剂是几种有机聚合物通过机械应力使各组成形成细小的颗粒状,呈淡黄色,加入时由于自身为颗粒状,比表面积小,气流反冲影响降低,加入反应釜时,不会造成粉尘和尘埃反冲扩散。

5 结语

利用颗粒状稳定剂制备得到的改性沥青产品满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中I-D级改性沥青技术要求,其中试生产过程后通过降低SBS的用量可实现降低改性沥青生产成本,其现场没有粉尘飞扬扩散到现象,极大减少了粉尘对员工身体的伤害,同时降低了生产空间环境污染指数。

参考文献:

[1]时敬涛.寒冷地区SBS改性沥青的制备及性能研究[J].石油沥青,2017(06).

[2]王重平,李永林,翁惠新.SBS改性沥青新型稳定剂的工业试验研究[J].炼油技术与工程,2005(8).

[3]孙强,林江涛.沥青混合料温度离析评价标准的研究[J].石油沥青,2013(3).

[4]熊良铨,毛三鹏,彭煜.基质沥青与SBS相容性的预测[J].石油沥青,2014(4).

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