SBS改性沥青开题报告课件

课题名称：SBS在改性沥青中的应用研究

中国石油大学（北京）硕士学位研究生开题报告课题名称：SBS在改性沥青中的应用研究中汇报提纲一、选题背景二、国内外研究现状三、主要研究内容四、实验预期目标五、试验预期创新点

六、进度安排汇报提纲一、选题背景二、国内外研究现状三、主要研究内容一、选题背景选题背景国内市场对SBS改性沥青需求巨大辽河石化公司研究开发SBS改性沥青具有重要意义一、选题背景选题背景国内市场对SBS改性辽河石化公司研究开3

随着公路等级和档次对沥青材料提出了更高要求，我国的高速公路建设越来越多的采用了SBS改性沥青。国内市场巨大一、选题背景性能：高温稳定性、低温抗裂性，使用寿命长，并保留了普通沥青的优点应用范围：公路建设、防水材料生产和机场跑道铺筑2010年高速公路总里程7.2万公里2020年总里程12万公里SBS改性沥青需求量达4000万吨SBS改性沥青国内市场巨大一、选题背景性能：高温稳定性、低温抗4一、选题背景我国每年有大量的楼房和工厂需要建设，2010到2020年预计新增建筑面积300亿平方米，每年仅建筑对SBS改性沥青防水材料的需求就为300万吨左右。“十一五”期间我国新增机场33个，而根据《全国民用机场布局规划》到2020年全国民用机场将达到244个，新增97个（以2006为基准），每年机场的扩建、翻新和新增都将用到大量的SBS改性沥青。国内市场巨大一、选题背景我国每年有大量的楼房和工厂需要建设，2010到25

一、选题背景辽河石化研究SBS改性沥青的意义辽河石化是全国最大的沥青生产基地，所生产的普通沥青性能优良，如果以辽河石化沥青为基质沥青生产的SBS改性沥青能够提高普通沥青的经济附加值。辽河石化研究院曾经对SBS改性沥青做过深入研究，但所用的改性剂为中国石化生产的SBS，未对中国石油生产的SBS改性剂进行研究。利用辽河石化基质沥青和独山子石化SBS改性剂开发出具有市场竞争力的SBS改性沥青，本课题填补了中国石油在研制生产SBS方面的空白。一、选题背景辽河石化研究SBS改性沥青的意义辽河石化是全国最6汇报提纲一、选题背景二、国内外研究现状三、主要研究内容四、实验预期目标五、试验预期创新点

六、进度安排汇报提纲一、选题背景二、国内外研究现状三、主要研究内容7

二、国内外研究现状国外研究对加工工艺的研究趋于成熟研究重点为抗老化、相容性和提高储存稳定性方面国外对SBS改性沥青的研究主要集中在雪弗龙、埃克森、壳牌和日本、加拿大的公司。优势：工艺技术相对成熟不足：需要购买整个加工工艺流程，价格比较昂贵，加工工艺不适合国内生产的SBS

国外的加工时间为60min左右，剪切转速4000rpm以上，剪切温度180℃，以上条件可作为试验制备的参考。二、国内外研究现状国外研究对加工工艺的研究趋于成熟8二、国内外研究现状因此加大对国内SBS改性沥青的研制力度，减少对进口SBS改性沥青的依赖

虽然国外对SBS改性沥青的制备工艺日趋成熟，但国外制备工艺条件不一定适用于国内，并且每种类型的SBS改性剂和基质沥青的配伍性是不同的，国内SBS改性沥青的品质仍有上升空间，因此针对不同的SBS需要研制新的制备工艺才能提高SBS改性沥青的性能。二、国内外研究现状因此加大对国内SBS改性沥青的研制力度，减9二、国内外研究现状国内对SBS改性沥青的研究剪切速率为3000～5000rpm，剪切时间40～90min，剪切温度175℃左右，SBS掺入量3%～6%针对不同种类的SBS，筛选最优的制备工艺条件优势：价格低于国外，生产运输方便，利用国内开发的生产流程就能够生产。不足：1）多数生产为现场加工，加工质量难以保证，工艺开发不够成熟。

2）针对性不强，没有针对单一的基质沥青来选择最合适的SBS。

3）对相容性的研究较少，对稳定剂的研究种类单一，以及SBS改性沥青稳定性问题没有解决。本课题是利用辽河石化沥青为基质沥青研究SBS改性沥青的相容性和稳定性。二、国内外研究现状剪切速率为3000～5000rpm，剪切时10二、国内外研究现状

目前国内针对SBS改性沥青的研究所用的SBS为中国石化公司生产，但本课题所用的SBS为独山子石化生产，结合辽河石化沥青制备出满足国内市场需求的SBS改性沥青。因此本课题的研究重点是筛选独山子石化适合生产改性沥青的SBS类型以及针对SBS与沥青的配伍性、相容性以及稳定性的研究。国内市场SBS生产厂家中国石化巴陵石化公司中国石化燕山石化公司中国石化茂名石化公司中国石油独山子石化SBS中国石油辽河石化沥青满足国内市场的SBS改性沥青二、国内外研究现状目前国内针对SBS改性沥青的研究所11汇报提纲一、课题背景三、主要研究内容四、实验预期目标五、实验预期创新点

六、进度安排三、主要研究内容二、国内外研究现状汇报提纲一、课题背景三、主要研究内容四、实验预期目标五12三、主要研究内容1）实验材料：基质沥青：辽河石化公司低凝油或进口油生产的直馏沥青。新疆独山子石化生产的SBS改性剂为1320系列，牌号为1320-110，1320-111，1320-113，1320-114，1320-115；北京燕山石化SBS共有六个牌号，通用型：SBS1401，SBS4402，SBS4452；专用型：SBS1401-1，SBS1301，SBS4303；湖南岳阳石化SBS常用的牌号为YH-791，YH-792，YH-796，YH-763，YH-788，YH-801，YH-805。广东茂名石化SBS牌号为F475，F475B，F675。重点研究对象三、主要研究内容1）实验材料：新疆独山子石化生产的SBS改性13三、主要研究内容2）实验所用仪器：仪器名称生产厂家DAK-38C锥针入度专用恒温器大连澳科分析仪器有限公司DAK-38A针入度测定器大连澳科分析仪器有限公司DAK-96沥青软化点测定器大连澳科分析仪器有限公司TC6K电子天平G&GELECTRONICSCALELYS-C沥青延度测定仪沈阳施博达仪器仪表有限公司DAK-4石油产品专用加热器大连澳科分析仪器有限公司BFH-03C超级低温恒温器大连北方分析仪器有限公司101-0和101-3型电热鼓风干燥箱北京科伟永兴仪器有限公司DK型不沾油取样桶山东华鲁电热仪器有限公司电子万用炉天津市泰斯特仪器有限公司KDM型调温电热套山东华鲁电热仪器有限公司TYU-20C落射荧光显微镜上海豫光仪器有限公司高速剪切机WU-DATISKINVENSYS三、主要研究内容2）实验所用仪器：仪器名称生产厂家DAK-314三、主要研究内容3）加工方案：沥青试样热样，加热至170℃

加入SBS，人工搅拌5min～10min放到烘箱中170℃下溶胀30min剪切速率为4000rpm，温度175～180℃。剪切时间为30～60min30min开始做片观察，做片间隔为10min

烘箱中在170℃温度下发育30～40min浇注试样进行指标分析三、主要研究内容3）加工方案：沥青试样热样，加入SBS，人工三、主要研究内容改进方案

170℃烘箱溶胀30min在170℃条件下，1200rpm，搅拌10min三、主要研究内容改进方案170℃烘箱在170℃条4）评价方法：三、主要研究内容SBS微观结构常规试验特殊实验SHRP光学显微镜弹性恢复测力延度离析试验135℃粘度针入度延度软化点直接拉伸弯曲梁实验旋转薄膜烘荧光显微镜沥青4）评价方法：三、主要研究内容SBS微观结构常规试验特殊实验175）SBS改性沥青的评价指标：三、主要研究内容技术指标单位I-AI-BI-CI-D针入度25℃，100g，5s0.1mm>10080-10060-8030-60针入度指数PI不小于-1.2-0.8-0.40延度5℃，5cm/min不小于cm50403020软化点T不小于℃45505560运动粘度135℃不大于Pa·s3闪点不小于℃230溶解度（%）不小于%99离析，软化点差不小于℃2.5弹性恢复25℃不小于%55606570粘韧性不小于N·m

---------韧性不小于N·m---------RTFOT后残留物质量损失不大于%1.0针入度比25℃不小于%50556065延度5℃不小于cm302520155）SBS改性沥青的评价指标：三、主要研究内容技术指标单位186）对SBS改性沥青配伍性的研究：本实验利用正交实验方法确定最优加工工艺，正交水平如下表：三、主要研究内容

水平因素剪切温度/℃剪切速率/rpm剪切时间/min1165300040218040005031955000606）对SBS改性沥青配伍性的研究：三、主要研究内容因素剪19三、主要研究内容试验号因素试验结果剪切温度剪切速率剪切时间111121223133421252236231731383219332正交实验表：三、主要研究内容试验号因素试验结果剪切温度剪切速率剪20

本课题的重点研究对象为独山子石化生产的SBS，因此需要将中国石油独山子石化SBS的改性结果和中国石化公司生产的SBS的改性效果进行对比。从而探索独山子石化SBS的市场前景。三、主要研究内容改性效果最好的独山子石化SBS改性效果最好的中国石化SBS性能对比分析本课题的重点研究对象为独山子石化生产的SBS，因此21三、主要研究内容在制备SBS改性沥青过程中，根据加工时间的长短取样制片观察，加工时间30、40、50和60min，然后对比评价结果，找出分散程度和改性效果的联系。

SBS分散于沥青中并形成网状结构后才有明显的改性效果，通过对比SBS在基质沥青中的分散程度和改性效果来确定剪切时间的长短。制取试样30min制取试样40min制取试样50min制取试样60min取片观察取片观察取片观察取片观察30min指标分析40min指标分析50min指标分析60min指标分析结果对比分析7）对SBS和沥青相容性的研究：三、主要研究内容在制备SBS改性沥青过程中，根据加工时22

8）对SBS改性剂的掺入量研究：

独山子石化的SBS处于开发过程中，如果其改性效果不低于国内其他厂家生产的SBS条件下，降低SBS掺量就能降低SBS改性沥青的成本，将会利于独山子石化SBS的推广应用。国内文献中公布的SBS掺加量为3%～6%，没有针对单一基质沥青所用SBS的具体掺加量，因此需要通过实验确定。对SBS掺入量的研究，分析不同掺入量条件下的改性结果：三、主要研究内容SBS掺入量3.0%3.4%3.8%4.2%4.6%5.0%分析结果8）对SBS改性剂的掺入量研究：三、主要研究内容SBS掺入239）对稳定剂的研究：三、主要研究内容稳定剂包括物理稳定剂和化学稳定剂：物理稳定剂：白炭黑（SiO2）化学稳定剂：单质硫、交联二烯烃、酚醛树脂、马来酸酐、磷酸、多聚磷酸、高磷酸以前对物理稳定剂的研究较多，由于化学稳定剂的效果比较好，因此化学稳定剂逐渐被研究和应用。9）对稳定剂的研究：三、主要研究内容稳定剂包括物理稳定剂和化24由于稳定剂加入SBS改性沥青的时间不同，稳定剂的稳定效果就不相同。稳定剂的加入时间分别为溶胀前加入、溶胀后加入和发育前加入。将物理稳定剂和化学稳定剂按一定比例加入试样，考察SBS改性沥青的稳定效果。针对独山子石化的SBS筛选合适的稳定剂。三、主要研究内容溶胀后发育前溶胀前

稳定剂由于稳定剂加入SBS改性沥青的时间不同，稳定剂的稳定效果就不25汇报提纲一、课题背景三、主要研究内容四、实验预期目标五、创新点

六、进度安排四、实验预期目标二、国内外研究现状汇报提纲一、课题背景三、主要研究内容四、实验预期目标五26筛选出对辽河石化基质沥青改性效果最明显的SB