[发明专利]基于电位滴定的聚合物改性沥青老化评价方法

说明书

本发明公开了一种基于电位滴定的聚合物改性沥青老化评价方法，属于道路工程技术领域，包括以下步骤：(1)将改性沥青样品进行老化处理；(2)将改性沥青样品溶解于有机溶剂中，配置成用于滴定测试的待测液，采用电位滴定法对待测液进行滴定测试，获取未老化处理、老化处理后的改性沥青样品的碘值；(3)计算老化处理后的碘值变化率，用于评价沥青的老化程度；本发明以改性沥青老化机理为基础，选择不饱和键的变化规律对改性沥青的老化现象进行评价，且结合电位滴定的方法进行监测具有较高的精确度，为评价沥青的抗老化能力及有针对性的采用相应的抗老化措施提供了有效的信息。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种基于电位滴定的聚合物改性沥青老化评价方法。

背景技术

沥青路面因具有表面平整无接缝、行车舒适噪音小、养护维修简便、可再生利用等优点而被广泛采用。沥青在加工生产、储存、施工及服役过程中的老化，导致路面的整体质量和性能降低，进而影响路面的耐久性。

聚合物改性沥青是提升沥青混合料性能的有效方法之一。目前，最常用的聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)。合适掺量的SBS聚合物能够在改性沥青中形成三维网络，显着提高改性粘结剂的路用性能。在改善沥青材料使用性能的前提下，改性剂的结构及掺量成为影响使用性能及使用寿命的主要因素。在服役过程中，因受自然环境的影响，SBS改性沥青受到沥青老化及SBS老化两方面的作用，沥青表现为氧化硬化，分子量增大，SBS表现为降解，分子量减小。因此，在该类聚合物改性沥青的材料设计中，优化改性剂的结构选择、降低老化对改性剂及对沥青的影响是提高改性沥青性能的关键。

苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)是对SBS的B段的双键进行选择性加氢后得到的产物。SEBS新型弹性体的分子链上不饱和双键加氢饱和后，显著改善了沥青中轻组分的相容性，更易形成聚合物网络，具有更优良的性能(Periodica Polytechnica-CivilEngineering,2016,60(3):397-404)。且由于主链上不饱和链段含量少，并且聚丁二烯嵌段加氢后链段高度缠结，SEBS单位体积内的交联效应较大，抗紫外线能力大为增强。同时，为提高改性剂与沥青的相容性，通常将SEBS与马来酸醉等活性单体接枝而使其改性。添加少量的马来酸酐对SEBS进行接枝改性可提高聚合物的拉伸强度和冲击强度，改善SEBS与极性材料的相容性(Journal of Applied Polymer Science,2010,119(4):2422-2430)。

对改性剂老化程度及沥青老化程度的判定是评价改性沥青性能的重要参考依据，有助于了解沥青路面的使用情况，确保路面的耐久性设计和使用。国内外研究人员根据老化前后沥青性能的变化来评价沥青老化性能。通过物理测量获得的老化指数来评价结合料的老化特性。根据结合料的残留针入度老化指数、粘度老化指数和残留延度等评价沥青的老化(Construction and Building Materials,2012,28(1):616-623；Construction andBuilding Materials,2017,145:445-451)，老化指数越大表明老化越严重。