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改性乳化沥青种类及应用 　　摘 要：随着交通量及轴载的迅速增加，路面的磨耗和损害大大加剧，导致公路在使用年限内较早出现病害；同时生活质量的提高，人们对环境质量的要求不断提高。因此，在公路路面铺设、养护及环境保护方面具有很大优势的改性乳化沥青便成为了沥青路面胶结料的首选材料。本文详细阐述了改性乳化沥青的种类及其应用，为改性乳化沥青的推广应用提供可靠的依据。 　　关键词：道路工程;沥青路面;改性乳化沥青 　　一、改性剂 　　改性剂一般可分为非聚合物改性剂和聚合物改性剂两大类：（1）非聚合物改性剂包括填充料类、天然沥青、矿物纤维类等；（2）聚合物改性剂包括热塑性树脂类、热塑性弹性体类和橡胶类三类。 　　（一）热塑性树脂 　　热塑性树脂，如乙烯一乙酸乙烯醋共聚物(EVA),聚乙烯(PE)、无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺、乙烯丙烯类共聚物(APAO)等；热固性树脂也有作为改性剂使用的，如环氧树脂(EP)等。这类材料对沥青的高温性能的改善较为明显，改性后沥青的软化点大幅度上升；但热塑性树脂的加入，并不能使沥青混合料的弹性增加，改善沥青的低温性能，而且加热后容易离析，再次冷却时会产生众多的弥散体。热塑性树脂共同的特点是加热后软化，冷却时固化变硬。 　　（二）热塑性弹性体 　　主要是苯乙烯类嵌段共聚物，如苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)、苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯(SIS)、苯乙烯—聚乙烯/丁基—聚乙烯(SB)等嵌段共聚物及聚烯烃等，由于它兼具橡胶和树脂两类改性沥青的性质，故也称橡胶树脂类。常用的热塑性弹性体以SBS为代表。SBS改性剂最大的特点就是高温下不软化，低温下不发脆，用它做改性剂，不仅改善沥青的高温性能，同时沥青的低温性能也得到改善。 　　（三）橡胶类 　　常用的橡胶改性剂有天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯(IR)、乙丙橡胶(EPDM)、丙烯睛丁二烯共聚物(ABR)等，其中SBR胶乳应用最为广泛。橡胶改性道路沥青的机理是，橡胶首先分散于沥青中，然后沥青中的饱和分和芳香分与橡胶结构单元中的烷烃结构和芳香结构发生物理化学作用???使橡胶的链结构在沥青中溶胀、延展，从而使沥青具有高分子物质的性质，最终改善了沥青的路用性能。 　　（四）纤维类。如聚酯纤维、丙烯酸纤维等。 　　（五）热固性环氧树脂 　　水性环氧树脂是把环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定树脂材料。环氧树脂分子与沥青分子构成的立体空间网状结构，交联的环氧树脂网络是比较牢固的，不仅能保持良好的耐久性，而且能保持良好的高温稳定性和低温抗裂性。 　　（六）纳米SiO2 　　纳米SiO2为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，这种材料明显呈现出絮状和网状的准颗粒结构，颗粒尺寸大小（3nm~15nm），比表面积大，表面存在大量不饱和残键及不同键合状态的羟基，具有很高的活性。纳米SiO2小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生渗透作用，通过一定的分散手段，可以使其深入到高分子化合物 π 键附近，与其电子云发生重叠，形成空间网状结构，从而大幅度提高高分子材料的力学强度、韧性、耐老化性和耐磨性等。 　　二、乳化剂 　　沥青乳化剂的基本作用是降低表面张力，其分子带有亲水性的极性基团和憎水性的非极性基团。在沥青-水体系中，乳化剂分子的憎水基团吸附于沥青的表面，并使其带有电荷，而亲水基团则进入水相，从而将沥青颗粒与水连结起来，降低了两者之间的界面张力。同时，由于沥青粒子带有同样电荷而互相排斥，阻止了它们之间的互相凝聚，使沥青乳液一定时期内保持均匀和稳定。 　　乳化剂的分类有多种，按离子类型分有阴离子乳化沥青、阳离子乳化沥青、两性离子乳化沥青、非离子乳化沥青等几种。 　　（一）阴离子乳化剂 　　此类乳化剂原料便宜易得，工艺简单，技术成熟，不必调节pH值就可直接使用，在乳化沥青的发展初期受到了重视。主要包括羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸脂盐类、磷酸脂盐类等。 　　（二）阳离子乳化剂 　　此类乳化剂发展较晚，但实践发现它与各种矿料有更好的黏附性，用量也可以较少，因此得到了更广泛的应用。阳离子乳化剂主要有烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、季铵盐类、环氧乙烷双胺、胺化木质素等。其中二烷基或三烷基胺类一般没有乳化性，含有C12~C22 的单烷基胺类乳化剂效果较好。由于烷基单胺缺乏足够的乳化能力，所以现在常用有 C12~C22烷基、2~4 个亚甲基的 N-烷基聚亚甲基二胺盐类乳化剂。 　　（三）两性离子乳化剂 　　它的分子结构与氨基酸相似，即分子中同时存在酸性基和碱性基，易形成“内盐”。主要有甜菜碱型、氨基酸型、咪唑啉型等，也有杂元素代替 N、