海南將建國內首條天然橡膠改性瀝青示範路

2020-12-08 騰訊網

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據海南日報報導，12月20日，海南天然橡膠產業集團股份有限公司(以下簡稱海南橡膠)與馬來西亞橡膠局在馬來西亞吉隆坡就改性天然橡膠瀝青道路合作進行洽談並籤訂合作備忘錄。

馬來西亞橡膠局將把改性天然橡膠瀝青專利無償獨家授權於海南橡膠，並由海南橡膠在中國市場進行應用推廣。這是中國企業首次通過合作獲得馬來西亞橡膠局對該項技術的專利授權。

同時，雙方將共同研發適用於中國各地區不同氣候和路況的多種改性天然橡膠瀝青道路，馬來西亞橡膠局同樣將獨家授權於海南橡膠在全國各地進行技術推廣和標準制定。

下一步，雙方將儘快推進合作備忘錄具體內容實施落地，計劃明年在海南落地建成中國第一條改性天然橡膠瀝青示範道路。

天然橡膠是以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物，與SBS類似，也一種有效的瀝青改性劑，在泰國、印度等地有廣泛的應用。

新型道路材料國家工程實驗室曹榮吉等在2018世界交通運輸大會發表的論文《天然橡膠改性瀝青的試驗研究》研究了採用標準馬來西亞橡膠SMR20 進行瀝青改性的工藝參數，通過常規瀝青試驗和螢光顯微鏡試驗確定了SMR、穩定劑的最佳摻量，並對改性瀝青的性能進行評價，得到以下結論：

（1）天然橡膠改性瀝青的加工溫度宜控制在160~180℃，加入穩定劑可以提高SMR與瀝青的相容性，改善改性瀝青的儲存穩定性；

（2）針對研究中採用的原材料，最佳的SMR摻量為瀝青質量的4%，穩定劑用量為瀝青質量的2%；

（3）採用Superpave 性能分級試驗、多應力蠕變恢復試驗MSCR等，分析了天然橡膠改性瀝青性能，研究表明SMR改性瀝青與基質瀝青同處於PG64-22等級，綜合性能介於基質瀝青和SBS改性瀝青之間，不及橡膠瀝青AR。

（4）通過對幾種改性瀝青的性能比較，發現橡膠瀝青AR的各項性能最優，SBS改性瀝青次之，然後是天然橡膠改性瀝青；

（5）結合馬來西亞的材料市場價格，測算了改性瀝青的成本，SMR改性瀝青的成本比基質瀝青高57%，比SBS改性瀝青低25%，性價比優勢不明顯。

摘錄部分內容如下：

天然橡膠改性瀝青製備方法

首先採用開煉機將SMR20橡膠進行塑煉，再剪成小碎片，然後將橡膠碎片加入160℃的基質瀝青中，採用高速剪切機研磨1小時，剪切速度為4000rpm，最後在150℃~180℃溫度下溶脹發育2 小時。

加工溫度影響

當溫度低時，改性瀝青表面存在著顆粒狀的天然橡膠，顯示相容性欠佳。當提高加工溫度至180℃~ 210℃以後，從外觀上可以看出改性瀝青均勻性提高。說明提高溫度有助於天然橡膠在瀝青中的分散，改善橡膠與基質瀝青的相容性。

穩定劑影響

在無穩定劑的情況下，可以明顯看到兩相分離的狀況，表明SMR與基質瀝青的相容性不足，而添加瀝青質量3%的穩定劑後，SMR顆粒可以均勻分布在基質瀝青中。因此研究中採用添加穩定劑的方式來提高相容性。

還可以明顯看到穩定劑的添加，提高了改性瀝青的儲存穩定性，使ΔSP大幅度降低。

SMR摻量影響

隨著SMR摻量的增加，總體上改性瀝青的軟化點和60℃粘度隨之增加，表明SMR可提高瀝青的高溫性能。但摻量達到5~6%時，軟化點增幅趨緩，60℃粘度出現下降。

隨著SMR產量的增加，改性瀝青的10℃延度隨之減小。由於影響改性瀝青低溫延度的因素很多，是否表徵低溫性能下降還有待進一步的試驗驗證。SMR摻量超過5%以後，離析試驗48小時軟化點差ΔSP顯著增大，說明SMR摻量增加會導致儲存穩定性出現問題。

隨著SMR摻量的增加，橡膠顆粒分布的均勻性降低，當SAMR摻量達到5~6%時，出現橡膠凝聚，兩相分離現象。表明在現有工藝條件下，SMR的摻量只能達到4%左右。欲進一步提高改性瀝青的性能，需要從原材料、添加劑及工藝等方面改進，以增加天然橡膠的摻加量。

文章還通過動態剪切試驗（DSR）、多應力蠕變恢復試驗（MSCR）和彎曲梁流變試驗（BBR）等方法對天然橡膠改性瀝青的性能進行評價。

素材來源：瀝青新視界

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