摘要：随着我国社会经济的飞速发展，我国的公路交通建设事业取得了卓越的成效，沥青材料在我国道路施工过程中有着非常广泛的应用，虽然沥青材料有着一定的使用优势，但是在实际的使用过程中，还是会出现裂缝以及耐久性等方面的问题。基于此，人们对沥青材料进行了不断优化和完善。沥青有着非常好的路用性能，不会花费较多的施工成本，实际操作简单，得到了非常广泛的推广和应用。鉴于此，本文主要分析沥青生产工艺技术。
关键词：沥青；生产工艺；技术
1、SBS改性沥青机理
SBS聚合物属于热塑性弹性体，根据其结构可以分为星型和线型两大类，在SBS高分子链方面，不仅有弹性嵌段，同时还有塑性嵌段，这两种嵌段都是串联结构就SBS改性沥青而言，其主要组成结构为聚苯乙烯和聚丁二烯，聚苯乙烯端链与聚丁二烯弹性体中央段连接在一起。在常温下，聚苯乙烯与聚丁二烯两者不相溶。其共聚物中，因为聚苯乙烯聚能密度较大，其两端分别连接有另外的聚苯乙烯分子，通过这种形式，可以产生较多的物理交联区域，相互约束。另外，因为聚苯乙烯的嵌段为聚丁二烯，通过这种连接方式，可以产生具有交叉性的立体网络结构，网络之间的作用力较为强烈，通过这种方式可以实现对沥青质点位移以及胶体流动方面的限制，进而使沥青的柔韧性以及内聚力得到显著地增强和提高。在SBS改性沥青高温性能改善机理方面，受到高温剪切力，SBS可以较为均匀分布在沥青材料中。沥青中含有一定的轻质组分，可以显著提高其渗透吸附性能，进而会有溶胀现象出现，在溶胀的作用下，可以将SBS改性沥青的使用性能传递给沥青，以此来改变沥青的力学性能以及流变性。
另外，两者结合在一起，还可以形成三维互穿网络结构，达到限制整体运动的目的，使沥青的高温性能有显著的改善和提高。在SBS改性沥青低温性能改善机理方面，受到低温作用，沥青材料中分子间流动性有显著的下降，同时分子间距离不断降低，分子间作用力有显著的增强。SBS改性剂存在有小颗粒，受到外界拉伸力作用，其颗粒会有较多的剪切带出现，这些剪切带之间可以起到相互协调的效果，很大程度上避免材料受到破坏。如果改性沥青材料继续受到外力作用，受到低温影响，沥青模量超过SBS模量，将会有较多的裂缝出现，改性剂颗粒将分布在截面位置，以此来避免裂缝两端的继续扩张，将混合物断裂所需有的能量吸收消耗。因此，在低温条件下，其延展性有了很大的改善，同时其抗裂性也得到了显著的提升。
2、生产装置配置基本要求
2.1改性剂、稳定剂的称重计量和与沥青的配伍性
SBS、稳定剂称重系统应可自动计量，保障与沥青的配伍性，用电子称称重的SBS料仓2个，输送速度和加入总量按与沥青的配比，依据沥青的瞬时流速和总量采用星型喂料器变频控制电子称减重计量，稳定剂料仓0.5m?，输送速度和加入总量按与沥青的配比，依据沥青的瞬时流速采用星型喂料器变频控制电子称减重计量；控制电脑分别显示和记录瞬时、累计流量并具备输出打印功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2沥青和助溶剂的计量和泵送
高温沥青泵由变频器控制，沥青流量采用流量计计量并显示瞬时流量和总量，生产速度可调，批次生产总量可设定，助溶剂的计量和泵送采用自动可变频控制，依据沥青的瞬时流速和总量采用变频控制助溶剂泵流量计量瞬时流量和总量，控制电脑分别显示和记录瞬时、累计流量并具备输出打印功能。
2.3控制系统
设备的控制系统采用最先进的控制方案，可自动化和手动控制操作生产，各种大功率电机电压、电流，生产过程中涉及的生产速度、沥青和助溶剂瞬时流量和累积量、改性剂和稳定剂瞬时重量和累积量，各温度、压力、液位、发育罐的搅拌时间等参数均在控制界面显示和在工控机储存数据，并具备历史查询和打印输出功能。
3、沥青生产工艺技术
3.1胶体磨间隙对改性沥青的影响
高速剪切能力是SBS颗粒大小的关键性因素，剪切能力主要由胶体磨的间隙大小所决定。胶体磨是改性沥青生产线的核心设备，改性沥青生产过程中胶体磨间隙不同，调整阶段拍摄到的在荧光显微镜下观察到的改性沥青微观状态，从中可以清楚地看到改性剂颗粒的大小，当胶体磨间隙较大时，颗粒尺寸较大，难于连接成为网状，将胶体磨间隙调整后，颗粒尺寸变小，分散更为均匀。因此选择磨间隙为0．25cm。
3.2研磨次数对改性效果的影响
研磨次数对改性剂的粒度影响较大，由图2－2可见，经过两次研磨，改性剂的颗粒变小，同时在边缘发生融胀作用。但是，研磨次数过多也会对性能产生影响。因此，本课题提出2次研磨。
3.3发育时间对改性沥青的影响
随着生产工艺参数的变化，SBS在显微镜下呈现不同的微观状态。发育时间的长短也是影响SBS改性沥青性质的因素之一，初经剪切的混合物中，SBS颗粒稀疏地分散在沥青中，不能接枝成网络结构，发育一段时间后，SBS与沥青相接触的边界宽而弥散，形成了细小的网络。
3.4改性沥青的生产流程
温度是SBS改性沥青生产过程中另一个至关重要的参数，温度过低时影响到基质沥青与SBS的混融后溶胀效果，导致不易剪切，SBS颗粒粗大，分散不均，提高初始混融温度则可以使SBS溶胀率提高，更容易破碎，提高发育剪切、发育温度可以使混合物分散均匀，易于网状结构的形成。然而，如果生产过程中任何一个环节的温度控制得过高，不仅造成能源浪费，还会导致沥青的老化，影响到沥青的使用性能。因此，在生产过程中，必须严格控制温度。
除上述生产工艺参数外，合理设计生产流程也具有重要的意义。通过调整改性剂掺量、胶体磨间隙、生产流程及剪切和发育温度及时间，最终获得了适用于北方寒冷地区的改性沥青，并确定生产工艺参数及流程如下：
(1)溶胀过程:基质沥青加热165～175℃，加入SBS改性剂，以变频流量计控制SBS添加量;(2)首次剪切:采用高速剪切，基质沥青与SBS改性剂经导热油加热至180℃以20t/h的流速通过胶体磨剪切，胶体磨间隙为0．25cm;(3)首次发育:混合物在熟化罐A进行首次发育，温度降至170℃机械搅拌12h;(4)二次剪切:初次发育后的混合物加热至180℃仍以20t/h的流速通过胶体磨剪切;(5)二次发育:在熟化罐A进行首次发育，温度降至170℃机械搅拌12h，以备使用。
通过对SBS聚合物改性沥青生产采用两级研磨、两次发育的循环剪切工艺，保证SBS在沥青中的细度可达10μm左右，并能确保SBS均匀分散到沥青介质中，充分发育，形成空间网状结构，达到改性效果。
总之，对于具体的SBS改性沥青生产工艺来说,除了要加强对于原材料的控制和把关之外,还应该重点针对相应的生产设备和温度进行严格的控制,如此才能够更好的保障其生产效果和生产价值的提升。
参考文献
[1]孙永江.SBS改性沥青生产工艺与技术标准研究[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(05):73-74.
[2]梁类钧.SBS改性沥青生产工艺关键技术的控制[J].住宅与房地产,2015(22):130.
[3]薛辉,房士伟,马庆伟,郭平.SBS改性沥青生产工艺关键技术的控制[J].筑路机械与施工机械化,2015,32(01):58-61.
[4]路杨,房士伟,马庆伟,郭平.SBS改性沥青生产工艺关键技术控制的研究[J].石油沥青,2014,28(06):15-19.
[5]埃里克.施特罗姆.聚合物改性沥青技术与生产工艺[A].中国公路学会.第四届国际道路和机场路面技术大会论文集[C].中国公路学会:中国公路学会,2002:6.
[6]程国香.我国道路沥青生产工艺技术的现状与产品质量[J].炼油设计,2001(08):8-13.
论文作者:陆进楼
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/1
标签：沥青论文; 胶体磨论文; 改性沥青论文; 生产工艺论文; 颗粒论文; 间隙论文; 聚苯乙烯论文; 《防护工程》2019年12期论文;