輻射接枝共聚與道路瀝青改性
	SBS和瀝青在物理、化學性質方面均存在較大的差異, SBS與瀝青共混難以形成穩定的體系,造成目前SBS改性瀝青存在諸多問題,如:(1)難加工,必須采用專用的高剪切混合或膠體磨設備,能耗高、生產效率低;(2)質量不穩定,易發生離析現象,使得改性瀝青的性能受到很大影響;(3)不宜儲存,甚至需要采用現場加工,制約道路鋪設速度,限制改性瀝青推廣使用。
	     由于SBS是用陰離子聚合工藝合成,限定了難以在合成過程中引入對基質瀝青親和性能較好的極性基團。因此,研究和開發SBS改性新方法、新工藝,增加SBS與瀝青的相容性,是道路瀝青改性中迫切需要解決的問題。
	     利用輻射接枝技術,在SBS分子鏈上引入合適的極性支鏈,可實現對SBS化學結構和物理性質的改造,可以改善SBS與基質瀝青的相容性和混合穩定性,有望得到加工及使用性能更好的SBS改性道路瀝青。
	  SBS是一種弱極性聚合物,對極性材料的相容性和粘接性比較差。增加SBS的極性,則既可增大內聚力,又可改善對極性材料的相容性,提高界面結合強度。
	  SBS與極性聚合物共混,是最簡單的提高體系極性的方法;例如,在SBS-瀝青混合體系中加入具有一定極性的穩定劑,可以在一定程度上防止相分離;但是,純粹的的物理共混體系,界面作用力較弱,而且不夠穩定,離析現象仍時有發生。
	  γ射線是一種高能電磁波(或光子束),其平均能量為1.25MeV,遠遠高于聚合物中C-C鍵、C-H鍵的鍵能(一般為幾個eV),射線與聚合物的作用首先是電離和激發,然后產生裂解自由基。聚合物自由基 .R可以由主鏈(C-C鍵)斷裂產生,也可以由側基(主要是C-H鍵)脫落產生。.R可以引發單體自由基聚合,引起接枝聚合反應(如圖2-1);自由基 .R濃度較高時,相互之間會復合,可引起交聯反應。
	  大量實例已經證明,用接枝極性單體的方法,利用SBS與接枝側鏈牢固的化學鍵結合,可更有效地改善SBS性能,拓展其應用領域[14-42]。此外,接枝和交聯反應部分消耗了不穩定的雙鍵,材料的抗老化、耐熱等性能將會提高。
	  SBS輻射接枝反應主要是自由基反應機制,SBS在g-射線作用下產生自由基,進一步與單體結合,引發接枝共聚反應。
	  以往,SBS接枝改性研究主要采用化學熱催化法,化學法接枝必須使用過氧化物引發劑,在溫度的作用下,引發劑分解出自由基,引起接枝反應。除了共混熔融接枝方法外,一般還需要使用大量有機溶劑,主要毒性較高的苯類溶劑。化學接枝體系比較復雜,引發劑熱分解是一種放熱的自加速反應,分解速率不均勻,反應過程不易控制,有毒有機溶劑不利環保、且易燃易爆;共混熔融接枝方法雖不使用揮發性溶劑,但須加入過量引發劑,殘留的過氧化物引發劑會對產品后期老化產生不可忽略的影響。所以,目前化學接枝改性SBS僅見于實驗室研究和少量附加值較高的粘合劑產品中。
	  輻射接枝反應的自由基由輻射直接產生,無需化學引發劑也無需加熱,體系簡單、自由基產生速率均勻、反應過程易于控制;由于高能電離輻射對物質的作用是非選擇性的,且不受溫度和分子結構的限制,理論上輻射法可以適用幾乎所有接枝單體,甚至飽和化合物、低聚物,具有廣泛的通用性;輻射接枝法可實現在無溶劑或少量溶劑下的接枝反應,可以避免化學接枝法操作復雜、非環保、成本高等缺點;因此具有技術上的先進性和經濟上的可行性。
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