摘 要

南美重油是世界公认的适合生产沥青的原油品种，SBS改性南美重油沥青已在道路领域得到较多应用，但SBS改性南美重油沥青在建筑防水领域尚未见研究报道。本文开展了SBS改性南美重油沥青的制备与性能研究，以期促进南美重油沥青在建筑防水领域中的应用。

本文通过使用不同种类的SBS对两种南美重油沥青进行改性，研究了SBS种类与掺量对SBS改性南美重油沥青高低温性能的影响，并确定了SBS改性沥青的制备工艺。在此基础上进一步探讨了减二线油、10#沥青、重钙粉等掺量对SBS改性南美重油沥青高低温性能的影响。

研究表明，SBS能够同时提高南美重油沥青的高低温性能，星型SBS相比线型SBS在同时提高南美重油沥青软化点与低温柔度方面更加优秀。减二线油提高南美重油沥青的低温柔度效果明显，10#沥青能显著提高南美重油沥青的高温性能。当SBS掺量和减二线油掺量相当时，改性沥青的高温性能呈现很好的规律性，10#沥青掺量每增加5%改性沥青软化点提升约5℃，低温柔度变化不大。重钙粉等填料对改性沥青高低温性能影响不大，但能很好的改善涂盖料的耐热性。通过配方优化，可以制备出符合国家标准的防水用弹性体改性沥青。

关键词：南美重油沥青；SBS；改性沥青；防水卷材

Abstract

South American heavy oil is recognized as the world's oil suitable for the production of crude oil, SBS modified South American heavy oil asphalt has been widely used in the field of roa.However, the SBS modified asphalt in the construction of the South American heavy oil has not been reported in the field of building waterproofing. In this paper, the preparation and properties of SBS modified South American heavy oil asphalt were studied, in order to promote the application of South American heavy oil asphalt in the field of building waterproofing.

In this paper, two kinds of South American heavy oil asphalt were modified by using different kinds of SBS, the effect of SBS species and content on the properties of high and low temperature performance of SBS modified South American heavy oil asphalt was studied, the preparation technology of SBS modified asphalt was also determined. On this basis, to further explore the reduction of second tier oil, asphalt 10#, TSP powder and other content, the influence of South American heavy oil asphalt high temperature performance of SBS modified.

Research shows, SBS can improve the high and low temperature performance of South American heavy oil asphalt at the same time, star type SBS more excellent than the linear SBS，at the same time improve the softening point and low flexibility of South heavy oil asphalt. The second oil in improving effect is obvious of the south of heavy oil asphalt low temperature flexibility, 10# asphalt can significantly improve the high temperature performance of South American heavy oil asphalt. When the amount of SBS mixed with the same amount of second line oil, the high temperature performance of modified asphalt has good regularity, 10# asphalt content increased by 5%, the softening point of modified asphalt increased by about 5, Low temperature flexibility changes little. Little effect on TSP powder filler on high temperature performance of modified asphalt, but it can improve the heat resistance of the coating. By optimizing the formula,it can be made waterproof with elastomer modified asphalt in line with national standards.

Key Words: South America heavy oil bitumen ；SBS ; Modified asphalt; waterproof materia

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 SBS改性沥青防水卷材的研究进展 1

1.3 研究目的及研究内容 3

1.3.1 研究目的 3

1.3.2 研究内容 4

第2章 实验部分 5

2.1 实验原料 5

2.2 实验仪器 6

2.3 SBS改性南美重油沥青的制备 6

2.4 SBS改性南美重油沥青涂盖料的制备 6

2.5 SBS改性南美重油沥青防水卷材的制备 7

2.6 性能测试 7

2.6.1 软化点 7

2.6.2 低温柔度 7

2.6.3 弹性恢复 7

2.6.4 渗油性 8

2.6.5 耐热性 8

第3章 结果与讨论 9

3.1 反应温度和时间对SBS改性南美重油沥青性能的影响 9

3.1.1 反应温度对SBS改性沥青性能的影响 9

3.2 沥青种类对SBS改性南美重油沥青性能的影响 11

3.2.1 沥青种类对SBS改性南美重油沥青软化点的影响 11

3.3.2 沥青种类对SBS改性南美重油沥青低温柔度的影响 11

3.3.2 SBS种类与掺量对SBS改性南美重油沥青低温柔度的影响 14

3.4 减二、减三线油对SBS改性南美重油沥青性能的影响 16

3.4.1 减二线油与减三线油对SBS改性南美重油沥青性能影响的比较 16

3.4.2 减二线油的掺量对SBS改性南美重油沥青性能的影响 16

3.5 10#沥青对SBS改性南美重油沥青性能的影响 18

3.6 重钙粉对SBS改性南美重油沥青防水卷材涂盖料性能的影响 19

3.6.1 重钙粉的掺量对SBS改性南美重油沥青高低温性能的影响 19

3.6.2 重钙粉的掺量对SBS改性南美重油沥青防水卷材涂盖料弹性恢复率的影响 21

3.6.3 重钙粉的掺量对SBS改性南美重油沥青防水卷材涂盖料耐热性的影响 21

3.6.4 重钙粉的掺量对SBS改性南美重油沥青防水卷材涂盖料渗油性的影响 22

3.7 改性规律总结及涂盖料配方 22

3.8 成本分析与比较 24

第4章 结论 25

参考文献 26

致 谢 28

第1章 绪论

1.1 研究背景

南美洲拥有丰富的石油资源，是当今世界的主要原油产地。委内瑞拉又是南美洲主要的产油区，委内瑞拉的南美重油是世界公认的适合生产沥青的优质原油品种。南美重油沥青是用南美重油生产的一种高质量沥青，其沥青质含量高而蜡含量非常低 ^[1]。合理利用这些高性能沥青可以有效地提高原油的利用率，进一步产生经济价值。

SBS用于改性沥青已经有了很长一段时间的历史。60年代中期出现了SBS改性沥青工业化生产 ^[2]。目前，国外对SBS改性沥青的抗老化、相容性和储存稳定性的研究已经趋于成熟 ^[3]。与国外相比，我国对SBS改性沥青的研究起步比较晚，但是发展速度迅速。如今国内对SBS改性沥青的研究已经有一定的基础和成果，对沥青的研究已经逐步趋于成熟化和工业化。现在的SBS改性沥青已经具有优良的性能，但是由于自身存在某些缺陷，在使用范围和使用场景上还存在局限性。例如，不同的SBS改性沥青的性能差异很大。南美重油沥青虽然本身具有优质的基础性能，但是主要被使用在道路建设领域^[4]。其实，SBS改性南美重油沥青完全具备其他方面的应用的潜力。本研究正是以此为切入口，通过使用不同类型SBS对南美重油沥青进行改性，使其具备更加优秀的性能和更高的品质。通过这样系统的研究使得SBS改性南美重油沥青能满足防水卷材及其涂盖料的性能要求 ^[5]。

1.2 SBS改性沥青防水卷材的研究进展

近20年来我国的建筑防水材料工业有了突飞猛进的进步，产品结构有了很大改进^[6]。SBS改性沥青防水卷材作为沥青基防水材料中最重要的成员，已经取代纸胎油毡，成为防水卷材中最重要的产品。我国属于亚热带季风气候国家，国内大部分地区常年气温基本在- 20至40℃之间。SBS改性沥青防水卷材在-20℃以下低温中仍然保持着优异的性能，低温下开卷无裂纹，在120℃以上高温不软化，完全能满足国内一年四季施工的要求，因而SBS改性沥青防水卷材越来越受到青睐^[7]。