废旧塑料改性沥青储存稳定性试验研究

赵 波

中交基础设施养护集团宁夏工程有限公司，宁夏 银川 750000

1 离析试验测定方法与评价指标的选取

为检测废旧塑料改性沥青在热存储时聚合物从沥青中的分离情况，文章综合我国聚合物改性沥青规范对热塑性树脂类和热塑性橡胶类改性剂的离析试验要求，对废旧塑料改性沥青储存稳定性进行评价，选取试样顶部和底部进行软化点和针入度指标测定，重点关注经过高温裂化处理制成的改性剂对沥青改性后的高温性能和储存稳定性。

2 废旧塑料改性沥青离析试验

2.1 试验材料

（1）废旧塑料。此次研究采用的废旧塑料是用回收的废旧塑料薄膜经熔融、挤塑、切割而成的，样品为颗粒状（以下称为A型改性剂），主要成分为废旧低密度聚乙烯。塑料薄膜使用广泛，废弃量大，是“白色污染”的主要物质。为解决塑料颗粒直接添加到沥青中制备塑料改性沥青容易产生离析现象的问题，此次研究采用高温裂化将废旧塑料颗粒加工处理制作成改性剂（以下称为B型改性剂），如图1所示。

图1 B型废旧塑料改性剂

（2）基质沥青。此次研究沥青选用90号基质沥青，软化点为47.7℃，针入度为88（25℃，5S，100g）。

2.2 离析试验性能测试方法

（1）常规性能测试。废旧塑料改性沥青的软化点、针入度分别按《沥青软化点测定法 环球法》（GB/T 4507—2014）、《沥青针入度测定法》（GB/T 4509—2010）进行。

（2）离析试验。将改性剂按6%、8%掺量分别剪切混合制备的A型、B型废旧塑料改性沥青倒入纸杯和玻璃试管，静置于135℃±5℃的烘箱内离析6h、8h、10h及48h，进行4个离析时间的离析试验。此次研究将离析6h和10h试样确定为观察试样，对离析8h和48h试样进行指标测试。根据离析试验要求，通过上下层的软化点之差表征离析情况。

3 测试结果与分析

观测观察试样的表面和断面，若断面有明显分层，则说明该试样离析严重，且该类型的改性沥青储存稳定性差；若断面无明显分层，则可通过顶部和底部软化点之差来判定该类型的改性沥青储存稳定性。

3.1 观察试样测试结果与分析

将两种类型的观察试样取出烘箱，冷却至常温剖开后观测其断面发现，A型废旧塑料改性沥青中有明显分层，废旧塑料微粒发生凝聚，呈蜂窝麻面状，沥青中可观察到零星的废旧塑料微粒；而B型废旧塑料改性沥青试样的表面和断面均光亮匀称，光泽度好，无分层，无麻面，无结皮。观察试样断面图如图2所示。

图2 观察试样断面图

通过观察试样测试结果发现：A型废旧塑料改性沥青出现严重离析现象，储存稳定性极差；而高温裂化后的B型改性剂可以显著改善其改性沥青储存稳定性。

3.2 离析8h试验测试结果

对A型、B型废旧塑料改性沥青试样在烘箱内静置8h的条件下进行离析试验测试，取试样上层部位和下层部位分别进行测试，测试结果如表1、表2所示。

表1 A型废旧塑料改性沥青指标测试结果

表2 B型废旧塑料改性沥青指标测试结果

3.3 离析48h试验测试结果

由观察试样测试结果及表1测试结果进一步表征A型废旧塑料改性沥青离析严重，储存稳定性极差。在烘箱内静置48h的条件下进行离析试验测试，仅对B型废旧塑料改性沥青试样进行离析试验测试，取试样上层部位和下层部位分别进行测试，测试结果如表3所示。

表3 B型废旧塑料改性沥青指标测试结果

3.4 离析试验测试结果分析

根据表2、表3汇总B型废旧塑料改性沥青离析试验测试结果，如图3所示。

图3 B型废旧塑料改性沥青离析试验

分析B型废旧塑料改性沥青离析试验测试结果表明，改性后沥青的软化点提高10～17℃，针入度降低23～31（0.1mm），层软化点最大差值为1.1℃，最小差值为0.1℃，都满足SBS改性沥青离析试验中软化点差值小于2.5℃的要求。

4 结论

通过观察试样并分析离析试验测试结果发现，A型废旧塑料改性沥青离析严重，储存稳定性极差，B型废旧塑料改性沥青储存稳定性良好，同时改性后沥青的抗高温软化及防低温开裂的性能得到很大程度的提高，为其改性沥青路用性能研究奠定了良好的基础，为废旧塑料的回收利用提供了研究方向，具有一定的社会效益。