塑料改性沥青试验研究

摘要：对塑料改性沥青的改性机理做了简单得阐述，通过在基质沥青中添加不同的LDPE量，分别得出四种不同的改性沥青。对这四种改性沥青进行常规性试验研究，并且对试验结果及其原因作深入分析，得出了LDPE对基质沥青的高温性能，60度粘度和低温性能的作用。

关键词：LDPE 高温性能 60度粘度 低温性能

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0461-01

沥青路面目前我国高速公路路面的主要形式，但是随着社会的发展，交通量的日益剧增，对沥青提出的要求越来越高，然而普通的基质沥青在其高低温性能、抗疲劳性能、水稳定性抗、滑性能等方面有它的局限性。因此，改性沥青在我国受到越来越高的重视，通过工程实践表明，改性沥青与基质沥青相比较，各方面性能有较大提升，因此改性沥青广泛应用于我国的现有的路面工程中。

本篇论文从结合料的常规指标入手，对 LDPE （以下简称 PE）改性沥青的改性机理进行了分析，并且通过试验数据对比分析塑料的添加量对改性沥青性能的影响。目前考虑到各种降噪，破冰等沥青混合料都采用大空隙级配，所以在结合料方面对沥青的粘度有一定程度的要求，所以此研究涉及了改性沥青的60度粘度。

1.试验

1.1 原料的选用

1.2 改性沥青的制备

先将基质沥青加热到160℃，待基质沥青处于熔融状态并能自由流时，将基质沥青倒入容器中，将容器置于搅拌机下，一边搅拌一边添加塑料，塑料分三次加入，每次加入三分之一，并且每次的间隔时间大于5分钟，搅拌30分钟后置于剪切机中剪切45分钟，转速为4500r/min。最后发育1个小时。

1.3 试验数据和试验结果

试验中分别采用PE的添加量为4%、6%、8%、10%，试验结果如表所示：

2.试验结果以及机理分析

2.1 结合料高温性能分析

通过试验表明，改性沥青的软化点随着PE的掺量的增加而呈现出上升的趋势，针入度随PE的掺量的增加而降低。

聚合物 PE的加入的确不同程度地提高了沥青的高温性能，这说明剂量越高，对高温性能的改善越有利，针入度和软化点在一定程度上表征了沥青材料的高温稳定性。

PE改善沥青的高温性能是因为随着PE含量的增加使沥青的稠度提高，PE在沥青中形成网络结构，从而改变了沥青的力学性能。改性剂在沥青中的存在形态、结构对改性沥青的性质有着很重要的影响，PE与热沥青混融反应后发现微丝状联结，有一些柔顺卷曲的 PE支链相互结合，形成立体交联网状结构，又裹复着沥青褶叠交联在一起，因而扩大了粘弹域范畴，从而提高了其强度，因此使沥青高温性能有非常明显的提高。

2.2结合料低温性能分析

根据图1说明，随着PE的掺量的增加，改性沥青的5℃延度随之降低，同时与基质沥青相比，添加了塑料的改性沥青的低温延度降低相当大，几乎接近脆断。所以塑料虽然能提高改性沥青的高温性能，但也会降低它的低温性能。

究其原因，可能是因为塑料同沥青相容过程中，主要为物理反应，在低温状态下仍然有部分塑料以晶体或颗粒状态存在于改性沥青中，对塑料的低温性能有相当大的影响。

2.3结合料60℃粘度分析

60℃粘度是评价沥青粘附性的一个很重要的指标，在日本改性沥青的规范中是一个重要的指标。

通过图2可以看出，随着PE掺加量的增加，改性沥青60℃粘度随之增大。聚乙烯受热后溶化，由晶态转变为非晶态，在机械搅拌的作用下，聚乙烯均匀地分布到沥青中，沥青中的蜡分子渗入聚乙烯结构内部，使聚乙烯体积膨胀（即溶胀），原来褶叠规整的聚乙烯链伸展开来，冷却后聚乙烯链重新结晶，因此提高了沥青的粘度。

3.结语

a）PE改性沥青的软化点随着PE的掺量的增加，针入度随着PE的掺量的增加而减少，PE的加入明显提高了沥青的高温性能。

b）PE改性沥青的5℃粘度随PE的掺量增加而减少，PE的加入会降低沥青的低温性能。

c）PE改性沥青的60℃粘度随PE的掺量增加而增加，PE的加入能明显提高沥青的60℃粘度，是沥青的粘附性增加。

参考文献：

[1]周研. PE改性沥青性能研究.石油沥青，2003，17（3）：40～43.

[2]周研. 废塑料改性沥青的性能研究.石油沥青，2007，21（4）：6～9.