[科普中国]-树脂改性沥青

树脂改性沥青可以改进沥青的耐寒性、耐热性、黏结性和不透气性。由于石油沥青中含芳香性化合物较少，因而树脂和石油沥青的相溶性较差，而且用于改性沥青的树脂品种也较少。常用的树脂改性沥青有古马隆树脂、聚乙烯、无规聚丙烯APP、酚醛树脂及天然松香等。无规聚丙烯APP改性沥青能够克服单纯沥青冷脆热流缺点，具有较好的耐高温性，特别适合于炎热地区。APP改性沥青主要用于生产防水卷材和防水涂料。

简介树脂改性沥青（resin modified asphalt） 树脂和沥青的混合物。树脂和煤焦油沥青的相溶性比它和石油历青的相溶性为佳。

常用的有：（1）聚乙烯树脂沥青。树脂掺入量以7%～10%为度，高压聚乙烯质地柔软，延伸率大，但熔点低，强度和耐热性等均差，因此较少应用；中压聚乙烯机械强度高，耐热性和耐腐蚀性能均较好；低压聚乙烯机械强度高，熔点高，在80℃时可以使用，在-100℃时使用也不脆化，耐腐蚀和防水性能均较好。掺入方法是：先将沥青加热30min，温度升到140℃时，强烈搅拌并掺入聚乙烯，再搅拌30min而成。若再加入粉煤灰等附加剂，可得软化点在80℃的改性沥青，自粘性好，可用作冷粘防水卷材的原材料。（2）聚丙烯树脂沥青。沥青中加入聚丙烯，可提高其软化点，在低温下改善其韧性，而成本低廉。机械法制作是先将沥青加热30min，在搅拌中掺入聚丙烯，再搅拌30min即可；化学法是将无规聚丙烯与丙烯酸接枝，再用甘油酯化，按5%～7%的比例掺入沥青中，制成针入度为85～90的改性沥青。这种改性沥青是良好的防水材料。1

类别用树脂改性石油沥青可以改进沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。由于石油沥青中含芳香性化合物很少，故树脂和石油沥青的相溶性较差，而且可用的树脂品种也较少。常用的树脂有古马隆树脂、聚乙烯、无规聚丙烯（APP）等。

（1）古马隆树脂改性沥青

古马隆树脂又名香豆桐树脂，为热塑性树脂。呈黏稠液体或固体状，浅黄色至黑色，易溶于氯化烃、酯类、硝基苯、酮类等有机溶剂等。

将沥青加热熔化脱水，在150～160℃情况下，把古马隆树脂放入熔化的沥青中，并不断搅拌，再将温度升至185～190℃，保持一定时间，使之充分混合均匀，即得到古马隆树脂改性沥青。树脂掺量约40%，这种沥青的黏性较大，可以和SBS等材料一起用于自粘结油毡和沥青基粘结剂。

（2）聚乙烯树脂改性沥青

沥青中聚乙烯树脂掺量一般为7%～10%。将沥青加热熔化脱水，再加入聚乙烯（常用低压聚乙烯），并不断搅拌30min，温度保持在140℃左右，即可得到均匀的聚乙烯树脂改性沥青。

（3）环氧树脂改性沥青

我国生产的环氧树脂大部分是双酚A类，这类改性沥青具有热固性材料性质。改性后沥青的强度和粘结力大大提高，但对延伸性改变不大。环氧树脂改性沥青可应用于屋面和厕所、浴室的修补，其效果较佳。

（4）APP、APAO改性沥青

APP、APAO均属α-烯烃类无规聚合物。APP为无规聚丙烯均聚物。APAO是由丙烯、乙烯、1-丁烯共聚而得，其中以丙烯为主。

APP很容易与沥青混溶，并且对改性沥青软化点的提高很明显，耐老化性也很好。它具有发展潜力，如意大利85%以上的柔性屋面防水是用APP改性沥青油毡。

APAO与APP相比，具有更好的耐高温性能、耐低温性能、粘结性、与沥青的相溶性及耐老化性。因此，在改性效果相同时，APAO的掺量更少（约为APP的50%）。2

老化国内外对热塑性树脂改性沥青的老化研究相对较少。热塑性树脂改性沥青的老化也同样包括沥青的老化和热塑性树脂改性剂的老化。热塑性树脂在老化后，其内部组成也会发生断裂、重组、聚合等一系列变化。Mohammad采用SEC分析了低密度聚乙烯（LDPE）和等规聚丙烯（PP）等热塑性树脂改性沥青老化前后的分子结构变化，指出改性沥青烷化、环化、异构化、芳构化、环烷链的断裂都有可能发生。Lu Xiaohu和Isacsson利用GPC对热塑性树脂改性沥青进行了研究，并和热塑性弹性体改性沥青进行了比较，研究结果表明热塑性树脂（EVA、EBA）改性沥青的耐老化性能比热塑性弹性体（SBS、SEBS）改性沥青的要差。

Nadjet Dehouche对热塑性树脂EVA改性沥青老化前后的物理性能和流变性能进行了研究，并与SBS改性沥青的老化性能进行了比较。图反映了不同EVA和SBS掺量改性沥青RTFOT老化前后的针入度指数变化。从图可知，EVA和SBS改性沥青老化后的PI值都有所增大，即老化降低了改性沥青的温度敏感性。

沥青的老化是其组分氧化、缩合以及轻质组分挥发等的综合作用结果。短期热氧老化前后的基质沥青和EVA改性沥青四组分变化，相应的胶体结构指数的变化如表所示。与基质沥青老化过程中组分变化规律相同，EVA改性沥青的饱和分和芳香分随老化而减少，其中芳香分减少量较大，胶质和沥青质随老化而增加。EVA改性沥青和基质沥青老化后的胶体指数均增大，但与基质沥青相比，EVA改性沥青的胶体指数增加量较小，表明EVA改性沥青的老化程度相对较低。3

特点树脂改性沥青可以提高沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透水性，常用树脂有聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、酚醛树脂等。

橡胶和树脂改性沥青中同时掺有橡胶和树脂，可使沥青同时具有橡胶和树脂的特性,性能更优良，主要用于制作片材、卷材、密封材料、防水涂料。

耐老化性优良，加速老化250小时后， 没有看到有其它性能改变。具有良好的机械性能、冷柔韧性、光线稳定性、且价格便宜。

再生胶分散于沥青中通常比生橡胶困难得多，且要高得多的温度，如果将再生胶和聚乙烯以充分的混合形式（即作为均匀混合料的一部分）一起加进沥青中，则再生胶在沥青中分散性大大提高，与纯再生胶沥青相比，所需加热温度较低，搅拌次数较少或所需时间少得多。

这可能是由于聚乙烯与再生胶的相溶性，或是由于聚乙烯把橡胶网摊开，使得沥青大颗粒能够进入橡胶网内。聚乙烯和再生胶沥青混合时，聚乙烯的用量是有界限的，如果超过此限度，将妨碍混合料分散于沥青中。

使用硬沥青，可获得聚乙烯的某些优点，包括增加再生胶的分散度以及其它优点。在混合料中添加一种或多种矿物填充剂，如白垩粉、无烟煤粉，也可提高再生胶、聚乙烯和高软化点、低针入度沥青材料的分散速度。4

用途沥青是量大、价廉、使用已久的防水材料。但沥青对温度敏感，夏季受热变软，冬季遇冷变硬，而且以沥青油毡作防水材料，不但旅工麻烦，并且防水质量不高，易造成渗漏。目前，采用天然橡胶、合成橡胶及无规聚丙烯等对沥青进行改性已有许多研究，并取得一定效果。本品采用SBS树脂作改性剂，用于改性沥青，具有比单用塑料或橡胶具有更优良的性能，显著改善沥青的耐温性能和变形能力。既可用作屋面防水，也适用于作地下室、冷库等防水、防潮材料。2

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学