我国SBS的供需现状及发展前景分析

随着多套新建或者扩建装置的建成投产,我国苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的生产能力稳步增长。2023年,我国SBS的生产能力达到161.5万t,表观消费量为91.5万t,预计2028年生产能力和消费量将分别达到200万和100万t。我国SBS产能过剩,市场竞争将更加激烈。今后应该慎重新建或者扩建产能,而是着力于完善现有生产技术,加快新产品和新技术的研究,不断提高产品质量,降低生产成本,在满足国内需求的同时积极开拓国外市场。

SBS改性沥青的研究

本文探究了基础沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的加入量、SBS自身的性质等因素对改性沥青性能的影响,指出SBS改性沥青的适宜加入量为4.5%~6.05%,并应根据基础沥青的种类不同,选择合适的SBS。

SBS/PU复合改性沥青混合料性能试验研究

【目的】研究苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene block copolymer,SBS)与聚氨酯(polyurethane,PU)复合改性沥青混合料的路用性能。【方法】采用2.0%SBS与不同掺量(4.0%、6.0%、8.0%)的PU制备复合改性沥青,并使用这种改性沥青制备密级配沥青混合料AC-13,通过开展马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲蠕变试验评价沥青混合料的高温抗车辙、低温抗裂、水稳定性,同时制备4.0%SBS改性沥青混合料和6.0%PU改性沥青混合料作为对照组。【结果】SBS/PU复合改性沥青混合料能够满足沥青路面的路用性能要求。其中,2.0%SBS+6.0%PU复合改性沥青混合料的动稳定度较基质沥青混合料、4.0%SBS改性沥青混合料、6.0%PU改性沥青混合料的分别提升144%、19%、52%,SBS/PU复合改性沥青混合料的高温稳定性较对照组有所提升,水稳定性与对照组相当,低温性能的改善效果不明显。【结论】综合考虑改性效果和经济性,SBS/PU复合改性沥青混合料的最佳掺量为2.0%SBS+6.0%PU。

胶粉/SBS复合改性沥青及其混合料性能试验研究

通过动态剪切流变试验(DSR)和弯曲蠕变劲度试验(BBR)研究了胶粉/SBS复合改性沥青的高低温流变性能,并在此基础上通过高低温、水稳定性和抗疲劳性能等一系列试验对复合改性沥青混合料的路用性能进行研究,并以4.5%SBS作为对照组。研究结果表明,胶粉/SBS能有效改善沥青的高温抗变形能力和低温应力松弛能力,综合沥青高低温流变性能及经济性,推荐了3%SBS+15%胶粉、2.5%SBS+18%胶粉、2%SBS+20%胶粉等3个组合方案;胶粉/SBS复合改性后明显提高了沥青混合料高温抗车辙性能、低温抗裂能力、抗水损害性能和抗疲劳性能,推荐最佳组合为2.5%SBS+18%胶粉。

SBS改性沥青的阶段性老化特征与机理

采用荧光显微镜、红外光谱和凝胶色谱等微观试验,分析苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青老化过程中的微观相态结构、沥青相的吸氧程度及分子尺寸构成的变化情况.试验与分析结果表明,SBS改性沥青存在着2个明显的老化阶段:第1阶段,沥青吸氧速率较低、小分子比例基本不变,SBS颗粒尺寸逐渐减小并最终发生凝聚、离析,导致SBS改性沥青的韧性逐渐下降,直至完全丧失;第2阶段,沥青吸氧速率显著增大、小分子比例减少,由于SBS降解后苯乙烯仍起到改性作用,使沥青稠度增大,从而沥青软化点呈上升趋势.

SBS改性沥青机理研究进展

介绍了沥青的特性、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)的性能,分析了SBS与基质沥青之间的溶胀性和相容性问题,着重论述了SBS改性沥青机理的研究进展,指出机理主要分为物理共混和化学改性两类:物理共混——SBS微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中,SBS与沥青之间没有发生化学作用,只是一种分子间作用力;化学改性——加入添加剂使沥青和SBS之间发生加成、交联或接枝等化学反应,形成较强的共价键或离子键,改善沥青的化学性质。提出化学改性是提高SBS改性沥青路用性能的重要手段。

SBS改性沥青性能及显微形态结构分析

为探索改性沥青宏观性能与显微形态结构的关系,选取3类、4种剂量的SBS改性剂与2种基质沥青分别制备改性沥青,通过环球软化点、布氏黏度、动态剪切流变试验及荧光显微镜分析技术,从宏观性能与微观形态结构方面同时探讨比较了各类SBS改性沥青。结果表明:改性沥青性能是改性剂在沥青中的相态、形状、大小、百分率含量和均匀性等微观形态共同作用的结果。一般地,改性剂粒子面积百分率越大、长短轴之比及其标准差越小、平均面积越小,改性沥青的改性效果越好。研究成果为后续根据改性沥青微观形态参数定量改性沥青的性能研究奠定了基础。

SBS的环氧化改性及其粘接性能研究

以过氧化氢与甲酸反应生成的过甲酸作氧化剂 ,对 SBS进行环氧化改性。其适宜条件为 :反应时间 2 h,反应温度 70℃ ,SBS溶液浓度 10 0 g/L,n (甲酸 )∶ n (过氧化氢 ) =1.4∶ 1,过氧化氢 (相对于 SBS)质量百分用量为 30 %。所得产物的环氧基质量分数为 11.0 5 %。粘接性能试验表明 ,环氧化 SBS胶粘剂对极性材料的粘接性能优于

磷钼杂多酸盐催化作用下的SBS环氧化反应

用磷钼杂多酸盐为反应控制相转移催化剂,以30%H2O2为氧源,对SBS进行环氧化反应.实验表明:其适宜条件为反应时间2 h,反应温度70℃,SBS溶液浓度为100 g/L,n(磷钼酸盐)∶n(过氧化氢)=1.72,过氧化氢(相对于SBS)质量百分用量为27.2%,所得产物的环氧化程度最高为7.63%,催化剂可回收再利用.

接枝SBS的研究进展及其在改性沥青中的应用

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)作为一种性能优异的热塑性弹性体,已成为目前应用最广泛的聚合物沥青改性剂。本文针对SBS与沥青物化性质差异较大、相容性不足、制备的改性沥青易离析的应用缺陷,在阐释接枝SBS接枝原理的基础上,总结了以引发剂法和辐射接枝聚合法为代表的接枝方法,综述了不同单体接枝SBS作为沥青改性剂的研究现状,通过分析评价提出了今后的研究重点,即选择极性合适、不影响沥青性能的单体,综合研究物料用量、温度、时间等因素来严格控制接枝SBS合成过程,全面准确地表征接枝物结构及接枝率等参数,并深入研究其改性沥青机理,建立整套指标体系。

环氧化SBS压敏胶的研制

合成了环氧化SBS ,并以环氧化SBS为基料与增粘剂和增塑剂配合制成了环氧化SBS(ESBS)压敏胶。ESBS压敏胶同SBS压敏胶相比 ,剥离强度、持粘力、耐老化性均有提高 。

嵌段共聚物SBS／SIS的接枝改性研究

以SBS和SIS为基材,采用不同橡胶胶种、丙烯酸及其酯类单体进行接枝共聚合成胶粘剂。研究了 CSM(氯磺化聚乙烯)、A-90(氯丁橡胶)、NR(丁腈)等橡胶胶种对SBS／SIS与AA／BA／MMA／GDMA进行化学改性的影响,同时还探讨了N-MAM(N-羟甲基丙烯酰胺)、GDMA(二甲基丙烯酸乙二醇酯)、TMPTMA(三羟甲基丙烷甲基丙烯酸酯)、MAH(顺丁烯二酸酐)、VAc(醋酸乙烯)等单体对SBS／SIS、丁腈橡胶、氯丁橡胶为接枝母体进行化学改性的效果。结果表明:以SBS／SIS为基材,以氯丁橡胶(A-90)为接枝母体,用AA／BA／ MMA／环氧丙烯酸酯／MAH／N-MAM／GDMA／TMPTMA／VAc混合单体进行接枝改性制得的胶粘剂对极性材料帆布的粘附力较强;以SBS／SIS为复合基材,以丁腈橡胶为接枝母体,用AA／BA／MMA／TMPTMA混合单体接枝改性制得的胶粘剂对非极性材料PP片的粘接强度较高。

SBS压敏胶的研究-增塑剂的影响

本文研究了不同增塑剂;操作油、40(?)机油、真空泵油、邻苯二甲酸—丁酯对SBS压敏胶性能的影响,并用扭辩分析研究了增塑剂对SBS中聚苯乙烯相和聚丁二烯相的影响。

SBS改性沥青的综合性能研究

在石油沥青中分别加入7％～8％(占沥青总质量,下同)的YH-792型SBS村脂、10％的增塑剂机油和小于20％的填料碳酸钙,于160～180℃下充分搅拌共混,可制得综合性能优异的改性沥青,其经济效益远高于普通沥青。

SBS压敏胶的研究—增粘树脂的影响

本文研究了不同增粘树脂:萜烯树脂、松香树脂、C_5石油树脂、C_9石油树脂对SBS压敏胶性能的影响,并用扭辫分析研究了增粘树脂对SBS中聚苯乙烯相和聚丁二烯相的影响。

线型SBS嵌段共聚物压敏胶的研究

以国产线型SBS嵌段共聚物为主体材料制备了压敏胶。讨论了增枯树脂和增塑剂以及胶层厚度等因素对压敏胶性能的影响。该胶粘剂显示了良好的弹性、内聚力和粘接性能,其180°剥离强度可达14N/cm,60℃持粘力为120min,快粘力(球号)为11。

NBR/SBS复合材料的导电性能

用炭黑填充ＮＢＲ／ＳＢＳ制备导电复合材料。研究了复合材料的电阻率随温度变化的特性。讨论了炭黑填充率、炭黑性质以及ＳＢＳ对复合材料电阻率—温度特性的影响。实验得出，使用中等结构和较大粒径炭黑（Ｎ５５０）制备的复合材料可获得一定强度的ＰＴＣ（正温度系数）效应；

导电SBS/SBR复合材料的研究

本文研究了碳黑填充ＳＢＳ／ＳＢＲ复合材料的基本电性能，对复合材料电阻率随温度的变化特性进行了详细研究。讨论了碳黑种类、结构和性质、填充浓度以及ＳＢＳ含量对复合材料电阻率和电阻——温度特性的影响。实验结果指出，碳黑（Ｎ５５０）／ＳＢＳ／ＳＢＲ（ＳＢＳＳＢＲ＝１１ｗｔ）复合材料的电阻率随温度的变化呈一定强度的正温度系数（ＰＴＣ）效应。

SBS增韧石蜡/增塑剂共混相容性的分子动力学模拟

增韧石蜡应用于高聚物粘结炸药(PBX)可提高其力学性能,设计了四种增韧石蜡与增塑剂的配方,建立了增韧石蜡(Wax)与邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)、硝化甘油(NG)和乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)的共混模型,采用分子动力学方法模拟研究了增韧石蜡与增塑剂的相容性以及共混体系中分子间相互作用的本质。结果表明,通过溶度参数、可混合性模拟、结合能以及分子间径向分布函数四个判据可综合评价苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)增韧石蜡与增塑剂的相容性。其中溶度参数模拟值与实验值的相对误差在3%以内;可混合性模拟可以快速预判两种物质之间的相容性;ATBC与SBS增韧石蜡的结合能最大,为2.7 k J·g^(-1);SBS增韧石蜡与增塑剂之间相互作用的本质是范德华力和静电力,以范德华力为主。3种增塑剂与SBS增韧石蜡的相容性优劣次序为ATBC>DOS>DBP,NG与SBS增韧石蜡不相容。