通过聚合物改性对不同原油来源的沥青进行的机械改性

《Scientific Reports》：Mechanical alterations of bitumens with different crude oil origins through polymer modification

　　

摘要

热拌沥青的性能在很大程度上受沥青化学特性的影响，而这些特性又与原油的来源密切相关。这些由原油来源带来的差异也会影响沥青对聚合物改性的反应。本研究探讨了使用两种针入度相同但来自不同炼油厂（土耳其–巴特曼和伊拉克–拉纳兹）的沥青，经过两种苯乙烯基聚合物——丁苯苯乙烯（SBS）和苯乙烯乙烯丁苯乙烯（SEBS）改性后所制成的沥青混合料的力学性能。研究人员制备了含2%、3%和4%改性剂的沥青粘结料，并通过马歇尔稳定性试验、间接拉伸强度试验、刚度模量试验、疲劳试验以及动态蠕变试验对其进行了评估。试验结果表明，沥青的来源对粘结料的行为以及混合料的性能起着决定性作用。对于伊拉克沥青制成的混合料，SEBS改性能带来更好的稳定性和抗变形能力；而对于巴特曼沥青制成的混合料，SBS改性则能使混合料的稳定性和刚度得到最大程度的提升。疲劳和蠕变试验表明，经过SEBS改性的混合料，尤其是含有3% SEBS的混合料，具有最长的疲劳寿命和最强的抗永久变形能力。总体而言，这项研究指出，粘结料来源与聚合物类型之间的相互作用至关重要，决定了聚合物改性沥青的性能，而且最佳的聚合物添加量会因沥青的来源特性而有所不同。