什么是改性沥青

沥青的化学组成和结构与沥青的胶体结构、物理性质和流变性质之间的关系相当复杂。沥青改性可以通过改善沥青体系的内部结构来改善沥青的物理性能。
改性沥青相容体系的稳定性有两层含义，一是体系的物理稳定性，即聚合物颗粒和沥青相在热储存过程中不分离或离析；另一个是化学稳定性，即改性沥青的性能在热储存过程中不会随着时间的增加而发生明显变化。改性沥青的相容性和稳定性需要通过研究基质沥青与聚合物的相容性并添加合适的添加剂来实现。
沥青和聚合物混合形成相容体系，提高了沥青的使用性能。根据沥青改性原理，无论是聚合物在沥青中吸油膨胀后分布在沥青中，还是聚合物在沥青中吸油膨胀形成连续相，沥青重组分分布在聚合物相中，都是因为聚合物的存在提高了沥青的高低温性能，后者更大程度上体现了聚合物的特性。因此，聚合物改性最大化是关键。
可以说，改性沥青网络结构的形成是聚合物吸附、溶胀和相变的过程。聚丙烯改性沥青过程中，高温下的聚合物吸附沥青中的油，溶胀体积膨胀，链膨胀。当聚合物的量达到一定值，溶胀聚合物的体积达到连续相所需的体积时，体系发生相变，聚合物从分散相转变为连续相，球形沥青颗粒分布在连续聚合物相中。
改性沥青网络结构形成的第二种表现是聚合物缠绕沥青第二种结构的过程。这个说法的前提是基层沥青第二结构的存在。根据这种说法，基质沥青中缩合度强的芳香环具有带正负电荷的极性部分，这种分子的存在使得基质沥青体系具有类似蛋白质和尼龙的棒状聚合物状结构，赋予沥青一定的弹性，沥青的中性部分分散在棒状结构中，增加了体系的粘度。当系统受热时，棒状结构被破坏，这是可逆的。
沥青进行SBS改性后，本身和沥青分子的化学结构单元没有发生变化，物理改性过程是：SBS吸水性沥青中的饱和组分溶胀，溶胀后的SBS极性更接近胶体。SBS与沥青挤出物的部分相容性改变了沥青组分的分布，从而影响沥青的相变；沥青组分对聚合物颗粒的充分溶胀和聚合物颗粒的良好吸附是聚合物改性和改善沥青性能的基础。聚合物颗粒被沥青组分溶胀和聚合物颗粒吸附到沥青组分上是一个动态过程，会极大地影响聚合物改性沥青的空间三维网络结构，进而影响其性能。
现代公路和公路发生了许多变化。交通流量和行驶频率迅速增加，货车轴重不断增加。一般实行按车道单向行驶，需要进一步提高路面抗流动性，即高温抗车辙能力；提高柔韧性和弹性，即低温抗裂能力；提高耐磨性，延长使用寿命。大跨度预应力屋面板广泛应用于现代建筑中，要求屋面防水材料能适应大位移，能承受恶劣的高低温天气条件，具有较好的耐久性，具有自粘性，便于施工，减少维护工作量。使用环境的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。人们关注石油沥青的改性，以适应上述要求。经过几十年的研发，各种各样的改性道路沥青、防水材料和涂料相继出现，显示出一定的工程实用效果。但是由于改性材料的价格通常比普通石油沥青高2~7倍，用户还没有完全掌握材料的工程性质，改性沥青的产量增长缓慢。目前，改性道路沥青主要用于铺设机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉口、道路弯道等特殊场合。这一时期，欧洲将改性沥青应用于道路网的维护和加固，极大地促进了改性道路沥青的广泛应用。