我国在20世纪80年代开始进行废旧胶粉改性沥青的应用研究 ,也铺筑了废旧胶粉改性沥青试验路段 ,但是试验路段的结果不尽人意。近几年来传统改性沥青行业的利润越来越低 ,考虑到环境保护的因素 ,废旧胶粉改性沥青行业越来越受到人们的重视。国外废旧胶粉改性沥青的应用等 ,其中以溶胀降解说比较得到认可。溶胀降解说主要包括:物理溶胀、化学降解或脱硫。
1,物理溶胀
用废旧胶粉改性沥青时 ,废旧胶粉颗粒吸收
沥青内的轻质油分而溶胀 ,由原来的紧密结构变成相对疏松的絮状结构 ,制成后的溶胀胶粉能够比较均匀地悬浮分散在沥青中 ,基质沥青也因此而黏度增大。从废旧胶粉改性沥青的荧光显微照片中可以观察到废旧胶粉与沥青在高温剪切混合后吸收轻质油分而溶胀 ,这说明橡胶颗粒相互接触的机会增加。废旧胶粉颗粒通过凝胶膜相连 ,形成一个黏度很大的半固态连续相体系。当废旧胶粉改性沥青中废旧胶粉体积分数为 15% ~ 25%时 ,溶胀后其体积达到 30% ~40%。
2,化学降解或脱硫
用废旧胶粉改性沥青时 ,在废旧胶粉溶胀的
同时 ,还存在着橡胶颗粒的脱硫作用和橡胶分子的降解作用。经过高温强剪切后 ,橡胶的网状大分子结构发生了氧化、脱硫、降解 ,变成了大量小型的网状结构和少量的链状物 ,部分失去了原有的橡胶弹性。随着热沥青中废旧胶粉颗粒的脱硫和降解 ,胶粉颗粒和沥青之间发生了物质交换 ,二者相容性变好 ,改性体系的高低温性能、耐老化性能以及贮存稳定性明显得到了改善。
高温条件下沥青和废旧胶粉相互作用的过程主要是废旧胶粉的溶胀 ,这是一种物理作用 ,而非化学反应。在此过程中 ,橡胶屑从沥青中吸收芳香油和轻质油,释放出某些生产橡胶时使用的类似油类的物质。废旧胶粉溶胀后悬浮在沥青相中 ,形成了悬浮体系 ,较难稳定 , 因而保持溶胀后废旧胶粉的贮存稳定性是充分发挥改性性能的必要前提。