Полимеры, используемые для модификации битума

Как упоминалось выше, после окончания Второй мировой войны, синтетические полимеры стали использоваться для модификации битумов. На протяжении многих лет исследователи разработали различные полимерно битумные модификации. Сегодня широко используемые полимеры для модификации битума можно разделить на две категории: пластомеры и термопластичные эластомеры. Так Строуп - Гардинер и др. [152] сообщили, пластомеры практически не имеют упругую составляющую, что обычно приводит к их быстрой разрушаемости при нагрузке и последующей остаточной деформации и хрупкости. Что касается термопластичных эластомеров, они размягчаются при нагревании, затвердевают при охлаждении [65] и способны противостоять постоянным деформациям растяжением под нагрузкой и упруго восстанавливается сразу после снятия нагрузки [152]. Некоторые популярные полимеры для модификации битума приведены в таблице 1 с их преимуществами и недостатками. Среди них, СБС привлекает наибольшее внимание из-за его относительно хорошей дисперсности (или соответствующей растворимости) в битуме, а также относительно хорошие свойства и приемлемая стоимость СБС модифицированного битума[43,153]. Конечно, помимо этих перечисленных полимеров, некоторые другие, такие как стирол- бутадиеновый каучук, диблок-сополимеры стирол-бутадиеновые и этилен-пропилен-диенового мономера были также популярны для модификации битума [154-156].

Таблица 1. Полимеры, используемые для модификации

битумов[40,42-50,58,61,62,65-67,152,156-163]

Перед рассмотрением популярных полимерных модификаторов, стоит отметить, что даже для данного полимерного модификатора, выбор базового битума все еще имеет важное влияние на результат, так как каждый битум имеет свой собственный химический состав и структуру. Кроме того, базовые битумы обычно составляет более 90 % от полимербитума, что может являться наиважнейшим фактором, влияющим на окончательные свойства ПБВ. Качественные базовые битумы помогают усилить воздействие полимерного модификатора, в то время как некачественные могут сделать модификации бессмысленными. Что касается совместимости между полимером и битумом, выбор базового битума, как правило, осуществляется путем лабораторных экспериментов. Тем не менее, некоторые теоретические подходы основаны на содержании различных фракций битума: например, высокое содержание асфальтенов может уменьшить совместимость полимера и битума, а повышение содержания ароматики в мальтенах может привести к хорошей совместимости [78]. Некоторые другие исследователи даже дали компонентный состав битума с оптимальной совместимостью с СБС [61].