тності каталізаторів (наприклад, прискорювачі і активатори) у процесі вулканізації сіркою ПБВ, всі ці можливі реакції повинні бути критично доведені за допомогою подальших досліджень.
Зв'язування сірки з полімерними модифікаторами грунтується на хімічних реакціях вулканізації сіркою і обмежена в межах ПБВ модифікованих ненасиченими полімерами, з яких широко використовується тільки СБС. Вулканізація сіркою використовується вже більше 30 років. Було доведено, що вулканізація сірої призвела до деяких поліпшень властивостей деяких ПБВ. Крім підвищеної стабільності при зберіганні, деякі дослідники [131-133,186] стверджували, що вулканізація сірої може також поліпшити еластичність, опір деформації і деякі реологічні властивості ПБВ, але інші [124,131] виявили, що вулканізація сірої зробила ПБВ більш сприйнятливі до окислювального старіння і динамічному зрушенню і прийшли до висновку, що це нехороша ідея використовувати сірку в якості єдиного додаткового модифікатора ПБВ. Крім того, сірководень, небезпечний газ для здоров'я людини і навколишнього середовища, може виділятися під час вулканізації сіркою через абстракції атомів водню в бітумах і полімерних модифікаторах, особливо при високих температурах [187-189]. Звичайно, деякі дослідники можуть заперечити, що газоподібні викиди є відносно невеликими і більшість виробників знають, як мати справу з ризиками і небезпеками, пов'язаними з цим. Всі ці недоліки обмежують застосування вулканізації сіркою.
2.4.2 Антиоксиданти
Як згадувалося раніше, деякі ПБВ чутливі до окислення, наприклад, СБС модифікований бітум. У цих випадках використання антиоксидантів можуть бути корисно для уповільнення окислення ПБВ. Різні антиоксиданти, зокрема феноли, фосфіти і органічні сполуки цинку, були введені в ПБВ в лабораторії. Вважається, що вони працюють на видалення вільних рарадикалів і/або розкладання гидропероксидов, які створюються в процесі окислення [60,126,127]. Ці проміжні речовини хімічно дуже активні і вносять великий внесок у окислення. Контролюючи їх, було доведено, що антиоксиданти сприяють зменшенню окислення в лабораторних умовах, але лабораторні умови і реальні умови сильно різні. Антиоксиданти можуть викликати проблеми у використанні, наприклад, їх недостатню мобільність у в'язкому середовищі при робочих температурах. Крім того, висока вартість впровадження антиоксидантів також є чинником, що обмежує їх застосування [179].
Рис.13 А) Багаторівнева структура глинистих мінералів 2: 1-типу. (B) Схематичне зображення інтеркальованого і відшаровуватися глинистих мінералів. (С) Проникнення кисню в: (а) СБС модифікований бітум; і (б) СБС модифікований бітум з гідрофобними глинистими мінералами.
2.4.3 Гідрофобні глинисті мінерали
Гідрофобні глинисті мінерали були використані в базових бітумах і ПБВ. Стверджується, що їх використання в ПБВ впливає головним чином на дві мети: (1) підвищення стійкості до старіння ПБВ і (2) підвищення стабільності при зберіганні ПБВ завдяки зменшенню різниці щільності між полімерними модифікаторами і бітумом [172]. Як показано на рис. 9А, які зазвичай використовуються для ПБВ глинисті мінерали, такі як монтморилоніт і каолініт, мають шарувату структуру 2: 1 типу, що означає, що шари їх кристалічної структури складаються з двох Тетраедрично скоординованих атомів кремнію, злиту з восьмигранною структурою алюмінію або гідроксиду магнію [190]. Кожен шар з їх має товщину близько 1 нм [132,133,135,172]. Здатність цих глинистих мінералів до поділу на окремі шари на нанометровому рівні і для тонкої перебудови їх гідрофільних поверхонь в гідрофобні через іонообмінні реакції [190] дає можливість використовувати їх в ПБВ. Після змішання гідрофобні глинисті мінерали впроваджуються в матрицю ПБВ. Як видно на рис. 9В, структура гідрофобних дисперсних глинистих мінералів може бути інтеркальованого або відшаровуваної [132,191]; і остання є більш ефективною для використання в ПБВ. При додаванні необхідного змісту гідрофобних глинистих мінералів, поліпшується стабільність при зберіганні, підвищується в'язкість, підвищується жорсткість [130,131]. Крім того, поліпшення стійкості до старіння досягається тим, що пластинки глини перешкоджають проникненню кисню в ПБВ [172], які можуть бути представлені на рис. 9C. Однак надмірне додавання глинистих матеріалів може погіршити еластичність ПБВ [131]. Крім того, дуже важко отримати гарну набухання полімеру при використанні глинистих мінералів; та їх використання призведе лише до обмежених поліпшень низькотемпературних властивостей, пластичності і пружного відновлення [131]. Ці фактори можуть обмежити застосування гідрофобних глинистих мінералів в ПБВ.
2.4.4 Функціоналізація і реактивні полімери
З погляду бітумної полімерно...
