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1、,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,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,一、选题背景,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,一、选题背景,我国每年有
2、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,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
3、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。,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,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
4、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,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,国内对SBS改性沥青的研究,剪切速率为30005000rpm，剪切时间4090min，剪切温度175左右，SBS掺入量3%6%,针对不同种类的SBS
5、，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,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
6、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。,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,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,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，SBS440
7、2，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,2）实验所用仪器：,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5min10min,放到烘箱中170 下溶胀30min,剪切速率为4000rpm，温度175180。剪切时间为3060min30min开始做片观察，做片间隔为10min,烘箱中在170温度下发育304
8、0min,浇注试样进行指标分析,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,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,5）SBS改性沥青的评价指标：,三、主要研究内容,6）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,三、主要研究内容,正交实验表：,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
9、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,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
10、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：,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,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学稳定
11、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。,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,稳定剂,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,
12、筛选出对辽河石化基质沥青改性效果最明显的SBS改性剂选出独山子石化公司所生产的SBS中适合生产改性沥青的类型，并对其进行优化生产出符合交通部JTG F04-2004标准的SBS改性沥青筛选出适合辽河石化SBS改性沥青的稳定剂,四、实验预期目标,汇 报 提 纲,一、课题背景,二、国内外研究现状,三、主要研究内容,四、实验预期目标,五、创新点,六、进度安排,五、创新点,五、创新点,试验内容创新，本试验是首次对独山子石化SBS改性剂进行研究的课题。实验方法的创新，对加工工艺的改进，将溶胀过程改为低速搅拌，促进SBS溶胀。开发复合稳定剂，降低稳定剂用量，提高SBS改性沥青的储存时间,六、进度安排,谢 谢！,
