же важливим фактором для СБС.
Рис.10 Структура стирол-бутадієн-стиролу (СБС) і схематична ілюстрація оборотних поперечних зв'язків у SBS.
Після додавання сополімерів СБС в бітум, деякі взаємодії відбуваються між бітумом і СБС. Массон та інші [171] повідомив, що міжмолекулярні взаємодії між бітумом і ПБ сильніше, ніж з ПС. Вони вважали, що ПБ блоки взаємодіють з позитивно зарядженими групами бітуму через їх? - Електрони, у той час як ПС блоки взаємодіють з електронно-багатими групами бітуму через їх ароматичні протони.
Змішані з бітумом ПС блоки в сополімеру СБС поглинають частину насичених ланцюгів і кілька кілець в легенях компонентах бітуму [153,162], що призводить до набухання ПС блоків і зміцнення бітуму. Коли зміст полімеру низько, СБС диспергується у вигляді дискретної фази в бітум [153]. У міру збільшення концентрації СБС, фазаінверсія починається в модифікованому бітумі. Процес фазоінверсіі в модифікованому СБС бітумі представлений у вигляді флуоресцентних зображень на рис. 11 [47].
Рис. 11 Зображення СБС модифікованого бітуму з різним вмістом (по вазі) СБС [47].
Це ідеально представляє дві блоковані безперервні фази: бітумно-збагачена фаза і СБС-збагачена фаза. У СБС-збагаченої фазі, існують дві підфази: набряклі матричні ПБ і практично чисті домени ПС [153]. Як тільки СБС-збагачена фаза формується, в модифікованому бітумі формується еластична мережу, що призводить до збільшення комплексного модуля і в'язкості, покращує пружність і підвищує опір руйнуванню при низьких температурах.
Неодноразово підтверджені чудові властивості, відносно гарна дисперсність (або відповідна розчинність) в бітумі, прийнятна вартість зробили СБС дуже популярним модифікатором для бітуму [43,153]. Тим не менш, сополімери СБС далекі від ідеалу. Наприклад, сумісність між бітумами і СБС не дуже добре [61,121,172]. Нестабільність СБС при зберіганні модифікованого бітуму показана рис. 12 [121].
Рис.12 Зміна морфологічної структури СБС модифікованого бітуму зі збільшенням часу зберігання при 160 0 С.
Ейрі [162] стверджував, що термопластичні еластомери і асфальтени конкурують поглинаючи світлові компоненти бітуму в суміші СБС і бітуму. Через це може відбутися розподіл фаз. Було відзначено, що бітум з високим вмістом ароматики може бути корисним у виробництві стабільного СБС модифікованого бітуму [79] і додавання ароматичні масла може поліпшити сумісність між СБС та деяких бітум з низьким вмістом ароматичних сполук [171]. Занадто високий вміст ароматичних вуглеводнів у модифікованому бітумі, однак, може привести до набухання і анти- пластифікації деяких ПС блоків [135], що недобре для властивостей модифікованого бітуму.
Ще одна проблема СБС-модифікованого бітуму його низька стійкість до теплового впливу, окислювання і ультрафіолетового впливу (УФ) через наявність подвійних зв'язків і? - Н в ПБ блоках [126,174]. Справді, нестабільність сополімерів СБС в основному за рахунок високої активності? - Н і низької енергії р-зв'язку в подвійних зв'язках. Небажані хімічні реакції (наприклад, формування пероксирадикалами і гідроперекисів [60]) роблять їх чутливими до тепла, окислювання і УФ. Для того щоб подолати цей недолік, вчені по-перше приділяють багато уваги насиченого термопластичних еластомерам, такі як стирол-етилен/бутилен-стирол (СЕБС) [175].
СЕБС сополімери, які можуть бути отримані гидрированием СБС, складаються з трехблочной стирол-етилен/бутилен-ланцюга стиролу. Хімічна насиченість робить їх досить стійкими до тепла, окислювання і УФ. Однак, коли подвійні зв'язки зникають, деякі дослідники стверджують, що полярність сополімерів значно знижується [40]. Тим часом, етилен/бутилен блоки в СЕБС мають тенденцію кристалізуватися [176]. Таким чином, сумісність між СЕБС і бітумом повинна стати ще гірше. За дослідженням Полакко і співавт. [50], стабільний СЕБС модифікований бітум може бути отриманий тільки при низькому вмісті полімеру (нижче приблизно 4% мас. Від загальної маси) при цьому СЕБС діє тільки в якості наповнювача і не покращує в'язкісні і еластичні властивості бітуму значно. Навпаки, коли зміст СЕБС досить високо, щоб дійсно змінити структуру бітуму, підготовлений полімербітум нестійкий і має тенденцію до поступового поділу на фази. Крім того, додаткові витрати, пов'язані з процесом гідрування і дуже погані пружні властивості, що спостерігаються в СЕБС-модифікованому бітумі [40], додатково обмежує його застосування в якості модифікатора бітуму.
Для того щоб уникнути недоліків модифікації СЕБС, дослідники з Мексики [176] намагалися використовувати частково насичений сополімерами СБС в модифікації бітуму. Вони приготували стирол-бутадієн-етилен/бутадієн-стирол (СБЕБС) ...
