ї модифікації, функціоналізація означає хімічну додавання конкретних функціональних груп в полімер для отримання конкретних властивостей ПБВ, такі як хороша стабільність при зберіганні, відмінна стійкість до старіння, висока адгезія з поверхнею, висока жорсткість при високих температурах і хороша стійкість до розтріскування при низьких температурах. Це один з можливих шляхів для подолання недоліків використовуваних в даний час полімерних модифікаторів і збільшення рівня використання бітумних полімерних модифікаторів.
За допомогою функционализации можливе отримання різних нових властивостей і функцій і навіть можуть бути розроблені деякі полімерні модифікатори нового типу, наприклад, реактивні полімери. Справді, хоча це не типово, насичення може бути також розглядатися як свого роду функціоналізація, додавання водню для насичення полімеру. Хоча різні властивості наявних в даний час ПБВ можуть бути отримані шляхом функціоналізації, найбільш відомі дослідження в основному спрямовані на поліпшення сумісності полімерних модифікаторів з бітумом.
Додані функціональні групи зазвичай взаємодіють з деякими компонентами бітуму в різних напрямках, наприклад, утворюють водневі зв'язки або хімічні зв'язки, які можуть поліпшити сумісність до певної міри. Наприклад, Ванг і співавт. [139] підготували функціоналізовані сополімери СБС додавши аміно і карбоксильні групи під час синтезу і заявили що ці функціональні групи можуть поліпшити сумісність СБС сополімерів з бітумом без істотного впливу на їх інші властивості. Малеїновий ангідрид (MAH), метакрилова кислота і гліціділовий метакрилат (ДМА), структура яких показана на рис. 10, намагалися прищепити деяким використовуваним в даний час полімермодіфікаторам і всі вони були знайдені можливими для поліпшення стабільності при зберіганні ПБВ і навіть з деякими іншими покращеними властивостями (наприклад, вище опір колійності) [48,137,138,140,192,193].
Крім поліпшення сумісності, деякі спроби [194,195] були також зроблені в напрямку поліпшення адгезії між ПБВ і агрегатів.
Рис. 14 Структури: (A) малеїнового ангідриду (МАН); (B) метакрилової кислоти і (C) гліціділметакрілата (ДМА).
Звичайно, є і деякі проблеми, які можуть бути відзначені про функционализацию використовуваних в даний час полімерних модифікаторів. Наприклад, у разі поліпшення стабільності при зберіганні, надмірне взаємодії між полімерними модифікаторами і бітумом може знищити двофазну структуру ПБВ і зробити продукти марними [40]. Крім того, деякі дослідники стверджують, що ненасичені полімери (наприклад, СБС) не повинні бути модифіковані прищепленням, бо це ймовірно викликає небажане зшивання [40], хоча щеплені сополімери SBS були отримані і використані в бітумних модифікаціях деякими іншими дослідниками [138,196,197].
Що стосується розробки нових типів полімерних модифікаторів, реактивні полімери є прикладами, які не можуть бути пропущені. Реактивні полімери, використовують в бітумної модифікації ті полімерні модифікатори, які, як вважають, хімічно реагують (а не фізично змішуються або взаємодіють) з деякі компонентами бітуму [151], наприклад реактивні полімери етилену і ізоціанатні полімери.
Реактивні полімери етилену в основному представлені як етилен -основанние сополімери, що містять епоксидні кільця, наприклад етилен-гліціділакрілат (Ега) сополімери і випадкові потрійні сополімери етилену, ДМА і ефірної групи (зазвичай метил, етил або бутил акрилат )
[40,141,198]. Деякі з них навіть були використані в промисловості. Вони, як правило, можуть покращувати сумісність полімеру з бітумом, а акрилатні групи в молекулі, як вважають, підвищують полярність полімеру і епоксидні кільця, як правило, реагують з деякими функціональними групами (наприклад, карбонової кислоти) в бітумі [40]. Тим не менш, є також багато факторів, що обмежують їх застосування. Занзотто та ін. [141] повідомили що бітумні модифікації з більш низькою концентрацією з Ега сополімерів мають високотемпературні властивості, аналогічні модифікації з більш високою концентрацією інших полімерних модифікаторів (наприклад СБС і ЕВА), але Ега вдалося поліпшити низькотемпературні властивості. За дослідженням Полакко і співавт. [40], коли зміст реактивних полімерів етилену досить висока, щоб бути в змозі дійсно змінити бітум: підготовлені на його основі ПБВ нестабільні і мають тенденцію до гелеутворення через надмірне взаємодії всередині кола в межах полімерів етилену. Навпаки, стабільні модифіковані бітуми з реактивним етиленовими полімерами можуть бути отримані тільки при низькому вмісті полімеру (зазвичай 1,5-2,5% мас), коли фазоінверсія не відбувається і механічні властивості бітуму не покращали значно. Вважалося, що реактивні полімери етилену не підходять для модифікації бітуму [40].
Що...
