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《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯中华人民共和国交通行业标准《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004主编单位：交通部公路科学研究所重庆交通学院宣贯资料《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯一、背景沥青改性效果的关键在于解决改性剂与沥青的相容性问题。改性剂与基质沥青的相容性主要取决于两者之间的界面作用、基质沥青的组分以及集合物的极性、颗粒大小、分子结构等因素。当前用于路面沥青改性材料的SBR产品质量控制标准只有化工生产部门的标准。为有效地控制路面沥青改性材料SBR的性能质量，保证改性沥青性能的稳定，使SBR改性沥青的生产过程标准化，改性沥青产品的质量标准化，制定出SBR改性剂的产品标准是非常必要的。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯本标准是在路面沥青改性材料SBR大量推广应用的实践基础上，结合调研国内主要生产厂家的产品技术性能，总结并提出了SBR的性能要求、试验方法和检验规则等技术要求，使得路面沥青改性材料SBR的推广应用有了全面而可靠的技术保障。从本标准编制的准备到报批稿的完成，整个过程中得到了交通部有关部门的指导和帮助。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯二、编写过程交通行业标准《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004是根据交通部交科教发[2002]531号文“关于下达2002年交通标准化补充计划的通知”中的计划编号JT2002-135项的要求制定的。由交通部公路科学研究所、重庆交通学院负责起草。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯2002年8月成立标准编写组，制定了工作计划，开展了收集资料及调研，先后收集分析整理了全国生产厂家的企业标准、国家标准《苯乙烯—丁二烯橡胶（SBR1502）》（GB/T12824），以及众多的SBR改性沥青路面的工程设计、施工和运营情况资料。2003年2月编写组召集各有关材料的生产厂家和相关技术专家，对编写组提出的标准编制大纲进行讨论和学术交流，交通部科教司主管领导到会指导。2003年4月完成标准讨论稿，2003年12月完成标准报批稿及编制说明的编制。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯三、SBR改性沥青研究和使用状况早在八十年代初，交通部重庆公路科学研究所承担的“六五”国家科技攻关研究项目就开展了橡胶改性沥青的研究，提出了一套溶剂法生产SBR改性沥青的方法。“溶剂法”橡胶沥青生产工艺是将固体丁苯橡胶切片，用溶剂使其溶解（溶胀）变成微粒，以液态形式与热沥青共混，再回收溶剂，制成固体成分含量达20%的高浓度SBR改性沥青母体，以商品形式销售。在工程上使用时，用户将此固体形态的母体切碎，按要求比例投入液态的沥青中，用搅拌机搅拌1h～2h使之混合均匀，再放入沥青混合料拌和锅中拌合即可。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯取代溶剂法SBR改性沥青的是SBR胶乳改性沥青，美国ASTMD5840-95仅规定了“SBR胶乳或CR胶乳类改性沥青标准”，不适用于溶剂法的情况。由于橡胶固体很难与沥青共混，采用溶剂法制成橡胶沥青母体再在现场使用的二步法工艺较为复杂，而合成橡胶工厂在生产SBR产品对必须将胶乳破乳、脱水，所以完全可以在胶乳阶段就作为改性剂使用于沥青改性，这不仅在经济上是很大的节约，也给使用上带来了极大的方便。因此利用合成橡胶制造过程中的中间产品胶浆，再制成高浓度的胶乳，便可以在沥青混合料制造过程中直接喷入拌和锅中拌匀，使施工工艺简化。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯目前国内外用得较多的是丁苯胶乳（如日本Roadstar、RoadceSBR胶乳）、氯丁胶乳（如美国的Rub-Road-504）、丁腈胶乳(如加拿大的RdystarLatex761)等。1966年日本提出沥青改性用SBR胶乳的技术标准见表1。表1日本沥青改性用SBR胶乳的技术标准项目固体有效成分25℃时的粘度结合乙烯25℃时的pH值凝固分含量指标要求（50±0.5）％300Pa·s以下（23±2）％9～110.05％以下《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯我国生产SBR胶乳的主要是齐鲁石化公司、吉林化学公司和兰州化学公司。齐鲁石化总公司胜利炼抽厂从1987年开始研究SBR胶乳改性沥青，并生产了浓度为23%左右的SBR胶乳，以后与江苏省南京市公路管理处等单位合作，在江苏、山东等地铺筑了南京环城高速公路等沥青路面工程，并与1992年5月通过中国石化总公司的鉴定。根据道路沥青路面改性的工程实际要求，齐鲁公司橡胶厂于1994年8月建成了一套2000吨/年的高浓度胶乳生产线，固体含量可达45％以上，9月份起开始供应市场。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯胶乳是0.05μm～1.0μm大小的橡胶或树脂的微粒均匀分散在水中而成的产品。SBR胶乳是在含有表面活性剂的水溶液中加入苯乙烯、丁二烯、聚合调整剂、引发剂等，控制在一定的温度下发生反应，由特定的反应率使反应停止，回收未反应的单体，加入稳定剂，经浓缩，调整固体成分的含量，调整pH值，形成产品。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯通过调整聚合物调整剂的数量和反应条件，可使SBR胶乳的聚合物链由线状变为三相的网状结构。调整S/B比值可使胶乳的性质得以改变，道路沥青改性用的SBR胶乳的S/B比通常为25/75左右。改变门尼粘度（分子量大小的尺度）能使胶乳改性沥青的性质发生改变，门尼粘度越大，粘韧性和韧性也越大，针入度则变小。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯SBR改性沥青的延度特别大，在常温如25℃、l5℃时，只需掺加很少一点，哪怕0.5％～1％的SBR，也能使沥青的延度增大到100cm以上。由此往往给人一种误解，认为只需要很少很少的剂量就够了，并把它作为改性普通沥青到重交通道路沥青的技术措施。山东省东营市就曾经用1%SBR的胶乳改性胜利沥青铺筑了60km的东营－海港的一级汽车专用公路，以代替进口沥青。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯这种看法是不全面的，延度大仅仅是一项指标，如果注意一下薄膜加热试验后的延度，将会发现SBR改性沥青的延度并不高，或者说，薄膜加热试验使延度遭到了极大的损失。所以，把普通沥青掺加很少的SBR使延度达到100cm以上，认为达到了重交通道路沥青的技术要求，可以取代进口沥青的看法是不能成立的。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯SBR改性沥青受热稳定性差，一直是困惑国内外道路界的问题，所以SBR也就常常只用在低温地区改善沥青路面的低温抗开裂性能。而且，剂量过少的改性剂直接喷入沥青混合料拌和锅中，能否在短短的10s～20s内与混合料均匀地混合，还是问题。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯国内外的研究证明，对SBR改性沥青来说，SBR的合理剂量为3％～5％（固胶含量）。不同剂量的SBR改性胜利100原样沥青的改性效果，见表2。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯表2SBR胶乳改性沥青效果SBR胶乳改性剂胶体含量试验项目单位胜利100原样沥青22.5345℃0.1mm88109915℃0.1mm232328282825℃0.1mm7270707572针入度30℃0.1mm137124122139124PI℃-1.3-1.12-0.46-1.03-0.77T800℃44.047.149.246.547.9T1,2℃-11.5-12.5-16.6-13.8-14.7脆点℃-12-12-12-13-13软化点℃474949.849.149.9粘韧性N·m2.593.443.844.044.95韧性N·m0.240.950.981.551.90粘度（60℃）Pa·s64.395.599.8103.3113.1粘度（135℃）mm2/s291434452510526质量损失%0.1460.1020.1230.1280.106针入度比%52.564.568.774.077.6延度（15℃）cm13847371121TFOT延度（25℃）cm8860606850含蜡量%4.7--------《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯青海省交通厅公路建设开发中心于2001年开始在公路建设中大量推广应用SBR改性沥青，取得了良好的效果，经SBR改性后的沥青技术指标，除未检测粘韧性和韧性两项指标外，其余指标经检测均能达到交通部《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036-98）中SBR(II-A)的技术要求（见表3）。（检测工作一致由重庆交通学院承担）《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯表3SBR聚合改性沥青的技术要求SBR（Ⅱ）技术指标Ⅱ-AⅡ-BⅡ-C针入度（25oc，100g,5s）(0.1mm)最小1008060针入度指数PI最小-1.0-0.8-0.6延度（5cm/min,5oc）不小于(cm)605040软化点（环球法）(oc)最小454850运动粘度(135oc)(Pa.s)最大3闪点（COC）不小于(oc)230溶解度(三氯乙烯)不小于(%)99粘韧性(N.m)最小5韧性(N.m)最小2.5质量损失(%)最大1.0针入度比25oc(%)最小505560薄膜加热试验1630C,5h延度(5oc)(cm)最小302010《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯四、标准技术内容编制总结常用的乙烯—丁二烯橡胶（SBR）1502的性能见表4。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯表4常用的乙烯—丁二烯橡胶（SBR）1502的性能项目指标挥发分，%0.1～1灰分，％0.8～1.5有机酸，%4～7皂，%0.02～0.5结合苯乙烯，%22～25生胶门尼粘度，ML（1+4）100℃45～56混炼胶门尼粘度，ML（1+4）100℃76～8325min7～1335min13～18300%定伸应力，MPa，145℃×50min15～20拉伸强度（145℃×35min），MPa24～31扯断伸长率（145℃×35min），%430～450《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯本标准中产品的主要指标来源于近年的SBR沥青改性路面工程的应用和SBR沥青改性技术的研究结果。本标准所选用的技术指标主要参考国标GB/T12824-2002《苯乙烯—丁二烯橡胶（SBR)1502》的内容，与GB/T12824苯乙烯—丁二烯橡胶（SBR）考核指标的比较见表5。《路面沥青改性材料苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR1502）》JT/T527-2004宣贯表5本标准与GB/T12824考核项目的比较项目GB/T2824-2002JT/T527-2004挥发分，%√√灰分，％√×有机酸，%√√皂，%√√结合苯乙烯，%√√生胶门尼粘度，ML（1+4）100℃√√混炼胶门尼粘度，ML（1+4）100℃√√25min√×35min√√300%定伸应力，MPa，145℃×50min√√拉伸强度（145℃×35min），MPa√√扯断伸长率（145℃×35min），%√√注：“√”