полімери з різними ступенями насичення шляхом часткового гідрування сополімерів СБС і виявили, що СБЕБС модифікований бітум має кращі механічні властивості (наприклад, більш високий опір колійності і краще еластичність), ніж СБС модифікований бітум. Хоча часткове гідрування також може викликати слабку полярність і можливість кристалізації кополімерів, було заявлено, що СБЕБС розшити краще в бітумі і це призвело до поліпшення стабільності при зберіганні модифікованого бітуму. Пояснення цьому явищу було дано з точки зору параметрів розчинності сополімерів у ароматичних сполуках [176]. Проте ніякі подальші доповіді про застосування СБЕБС не виявлені.
Ще однією спробою підвищення опору старінню СБС модифікованого бітуму була спроба передати подвійні зв'язки від основної ланцюга до гілок, тобто з використанням сополімерів з високим вмістом вінілу. З 1,3-бутадієну, дослідники зазвичай готують сополімери СБС зі структурою, як на рис.6 за механізмом 1,4-приєднання. Деякі дослідники [177] стверджували, що новий клас сополімерів СБС, званий сополімери СБС з високим вмістом вінілу, можуть бути отримані з 1,3-бутадієну за допомогою механізму 1,2 -приєднання зі спеціальними добавками та умовами обробки. Цей сополімер СБС має подвійну зв'язок на гілках, які, як вважали, можуть привести до зниження в'язкості і кращої сумісності з бітумом [177]. Так як тепловий вплив, окислення і УФ переважно руйнують подвійні зв'язки в ланцюгах, то в основному ланцюзі, як правило, залишаються недоторканими. Так було заявлено, що стійкість до старіння СБС модифікованого бітуму, можна було б поліпшити використанням сополімерів СБС з високим вмістом вінілу [177]. Тим не менш, у даний час дослідники не мають великого досвіду роботи з СБС сополімерами з високим вмістом вінілу. Як і раніше необхідно проводити більше досліджень і випробувань, щоб з'ясувати, якою мірою вони працюють для модифікації бітуму, особливо в процесі експлуатації.
.4 Технічні розробки для видалення недоліків
Хоча великі успіхи були досягнуті в області модифікації бітуму полімерами, як обговорювалося в попередніх розділах, є ще різні недоліки, які обмежують подальший розвиток, такі як більш високі витрати, низький опір старінню і погана стабільність при зберіганні. Дослідники намагалися різними способами усунути ці недоліки, у тому числі вулканізацією сірої [120-125], додаванням антиоксидантів [60,126,127], використанням гідрофобних глинистих мінералів [128-136] і функціоналізації (включаючи застосування реактивних полімерів) [48,137-151].
Таблиця 3. Технічні розробки для поліпшення властивостей ПБВ: переваги та недоліки [40,48,50,60,120-151,172,176,179]
ПреімуществаНедостаткіНасищеніеВозрастает стійкість до впливу тепла, окислювання і УФПроблема поділу фаз Висока ценаВулканізація серойВозрастает стабільність при зберіганні Хороші високотемпературні свойстваПріменімо тільки для ненасичених полімерів, наприклад СБС Висока чутливість до окислювального стареніюАнтіоксідантиСніженіе окісленіяВисокая ценаГідрофобние глинисті мінералиВозрастает стабільність при зберіганні, опір колеіобразованію і стареніюОграніченное поліпшення низькотемпературних властивостей, дуктільності і еластічностіФункціоналізаціяВозрастает совместімостьНеконтроліруемие зміни властивостей Висока ценаРеактівние полімериВозрастает сумісність Хороші високотемпературні свойстваОграніченное поліпшення низькотемпературних властивостей Проблеми желатинування
2.4.1 Вулканізація сіркою
Вулканізація сіркою - це хімічний процес, широко використовується при виробництві технічних гум, він дає можливість покращити стабільність при зберіганні деяких ПБВ (наприклад, СБС модифікованого бітуму) [120-125]. Вважається що сірка працює в двох напрямках: хімічно зшиваючи полімерні молекули і хімічно пов'язуючи полімер і бітум через сульфідні та/або полісульфідні зв'язку [121]. Ці хімічні взаємодії набагато сильніше ніж фізичні (наприклад, агрегація ПС блоків у сополімери), і вони не зникають навіть при досить високих температурах, що, як вважають, дуже корисно для поліпшення стабільності при зберіганні ПБВ. Зшивання полімерних молекул призводить до утворення стабільної полімерної сітки в бітумі; в той час як з'єднання між полімером і бітумом безпосередньо зменшує можливість поділу. Хоча точний механізм реакції вулканізації сіркою полімербітума раніше неясний, дослідження вулканізації каучуку сірої може бути корисно для розуміння хімічних реакцій в ході вулканізації сіркою полімербітумов. У разі СБС модифікованих бітумів, реакції по подвійним зв'язкам і заміщення аллільних атомів водню можуть бути основними при зв'язуванні сополімерів СБС сірої [180,181]. Можливе утворення зв'язків між сіркою і бітумом, дегидрирование компонентів бітуму [183-185]. Однак через складного складу ПБВ і відсу...
