[发明专利]苯乙烯-丁二烯-苯乙烯改性沥青改性剂掺量测试方法

说明书

技术领域

本发明属于公路工程领域，具体涉及一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯改性沥青中改性剂掺量的测试方法。

背景技术

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯改性沥青以其优异的路用性能，而被广泛应用于国内外公路工程中。现有研究及应用表明，目前在国内外尚未提出完善的改性剂在改性沥青中掺量测试方法。

现有的改性沥青中改性剂掺量的测试方法如下：宏观路用性能测试：通过测定宏观改性沥青路用性能指标，建立路用性能与改性剂掺量的标准曲线，根据未知掺量的改性沥青路用性能和上述标准曲线，来判断改性剂掺量。该方法未能保证所得为真实的改性剂掺量，仅仅根据路用性能的好坏来估计改性剂掺量。

发明内容

本发明以反式丁二烯的特征峰为参考峰对改性剂掺量进行定量分析，首先通过测试已知改性剂掺量的改性沥青，建立改性剂掺量与反式丁二烯的吸光度值之间关系的标准曲线，然后测定未知改性剂掺量的改性沥青的反式丁二烯的所在位置处的吸光度值，将其代人上述标准曲线，即可得相应的改性剂掺量。本发明采用红外光谱法来测定改性剂在改性沥青中的掺量，具有操作简单、测量结果准确等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术解决方案：1、一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯改性沥青改性剂掺量的测试方法，其特征在于，该方法采用红外光谱法来测定改性剂在改性沥青中的掺量，包括如下步骤：A.制备样品①将洗干净的具塞三角瓶在烘箱内120℃下20分钟烘干，冷却至室温；②分别称取0.02g、0.04g、0.06g、0.08g、0.10g改性剂，并将上述改性剂分别和1g基质沥青混合得到改性剂掺量为2％、4％、6％、8％、10％的改性沥青，然后将上述改性沥青分别在烘干后的具塞三角瓶中用CS₂溶解，分别配制成浓度为5％的改性沥青标准溶液样品，称取改性剂和基质沥青时精确至小数点后第四位；③取待测定的未知改性剂掺量的改性沥青，将该未知改性剂掺量的改性沥青在烘干后的具塞三角瓶中用CS₂溶解，配制成质量浓度为5％的未知改性剂掺量的改性沥青溶液样品；B.测试测试顺序为从低掺量到高掺量依次进行：1)用数显移液器将改性剂掺量为2％的改性沥青标准溶液样品注满厚度为0.1mm的液体池，在4000cm^-1～500cm^-1范围内进行扫描，测定其红外光谱，得到改性剂掺量为2％的改性沥青标准溶液样品的红外光谱图；2)测定完毕，用CS₂将液体池充分洗净，用红外灯将液体池烤干备用；3)参照步骤1)和2)，分别测定所配制的改性剂掺量为4％、6％、8％、10％的改性沥青标准溶液的样品红外光谱，得到各种改性剂掺量的改性沥青标准溶液的样品的红外光谱图；4)在上述同一厚度的液体池上测试已制备的未知改性剂掺量的改性沥青溶液样品的红外光谱，得到未知改性剂掺量的改性沥青溶液样品的红外光谱图；C、数据处理a、根据改性剂掺量为2％、4％、6％、8％、10％的改性沥青标准溶液的样品的红外光谱图，分别取960cm^-1～970cm^-1范围内最明显吸收峰处的透光率，利用公式1计算得到吸光度值：吸光度＝2-log₁₀T    (公式1)其中，T表示透光率；将得到的五个吸光度值中误差较大的吸光度值删去，利用剩余的各吸光度值，描绘出吸光度值随改性剂掺量变化的改性沥青标准溶液样品曲线；b、根据上述剩余的各吸光度值，并结合各吸光度值对应的改性剂掺量，采用最小二乘法拟合吸光度值与改性剂掺量之间的回归方程；c、计算剩余的各吸光度值对应的检出量和相对误差，若相对误差为1.25％～7.67％则符合检测要求；若相对误差不在上述范围内，则重新测定；检出量：将吸光度值代入所述回归方程计算出的改性剂的掺量；相对误差＝(实际改性剂掺量-检出量)/实际改性剂掺量；d、把未知改性剂掺量的改性沥青溶液样品的960～970cm^-1范围内最明显吸收峰处的吸光度值代入步骤a所得的回归方程，即可得到该未知改性剂掺量的改性沥青溶液样品的改性剂掺量。

本发明的测试实验依据：1、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯改性沥青分为物理改性和化学改性两类。所谓物理改性是将沥青与改性剂在高温状态下混融，通过高速剪切将改性剂分散在沥青当中；化学改性是在物理改性的基础上加入化学稳定剂来制得更为稳定的改性沥青。目前，我们所说的此种改性沥青一般指的是物理改性，所以当改性剂加入沥青后，未与沥青发生化学反应，故改性剂中所含有的丁二烯没有变化。