[發明專利]一種改性瀝青中SBS改性劑含量的紅外光譜分析方法

有效

• 申請號: 201010231599.1
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN101915745A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 單崗;陳正發;王江水;岳林海;劉清;金達萊
• 申請（專利權）人: 浙江省交通工程建設集團有限公司;浙江大學;浙江順暢高等級公路養護有限公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及種分析SBS改性瀝青中SBS改性劑含量的方法，特別是涉及一種改性瀝青中SBS改性劑含量的紅外光譜分析方法。

背景技術

熱塑性橡膠體SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物，是最為經濟有效的瀝青改性劑。SBS改性瀝青具有較好的彈性恢復和高溫特性，可以防止低溫開裂，是一種國內外都廣泛使用的改性瀝青；SBS改性瀝青優異的高、低溫性能以及無可比擬的彈性在高等級公路及其它道路上的應用，可以顯著提高路面的使用性能，大幅度提高路面的平整度、摩擦系數、延長路面使用壽命及降低養護費用。

研究表明，通過有效改性劑SBS的添加，可以與瀝青形成均勻混合體，材質內部形成空間三維網狀結構。這種空間三維網狀結構使瀝青混合料的關鍵路用性能得到明顯改善。一般表現為具有良好的柔韌性，彈性和較低的溫度敏感性，可以有效預防路面車轍、降低路面的水損壞、防止路面老化、延長使用壽命等。

SBS改性瀝青中改性劑的含量對SBS改性瀝青在道路應用過程中的關鍵路用性能起著決定性的影響作用。在通常的含量范圍內，SBS改性瀝青的路用性能隨著SBS改性劑添加量的增加而提高。雖然使用單位對SBS改性瀝青中改性劑的含量有各自的要求，但是，供應商為了降低SBS改性瀝青的生產成本，往往在生產過程中弄虛作假，添加非有效改性劑成分。目前對于SBS改性瀝青的檢測方法，主要針對瀝青改性前后物理性質的變化，對SBS改性瀝青進行粘度指標的測定。也有采用軟化點和針入度的測定方法來估算改性劑用量的。但這些檢測方法是從宏觀上對SBS改性瀝青進行物理性質的表征，無法提供材質本身化學組成的準確信息，更無法準確測定SBS改性瀝青中有效改性劑SBS的含量，因而也就無法對SBS改性瀝青的質量進行有效管理和監控，客觀上為弄虛作假提供了可乘之機。為了確定SBS改性瀝青的化學成分，特別是實現其中有效添加劑SBS的含量分析，從而實現對SBS改性瀝青有效的質量管理和監控，需要一種能快速準確分析SBS改性瀝青中SBS含量的檢測方法。

紅外光譜分析法是一種通用的光譜分析方法，可以根據紅外光譜圖分析待檢樣品的分子結構從而判斷待檢樣品的化學組成。在SBS改性瀝青的相關研究報道中，采用紅外光譜法對待檢樣品進行定性分析(肖鵬等，基于紅外光譜法的SBS改性瀝青共混機理，江蘇大學學報(自然科學版)，2005，26(6)，529-532；L.B.Canto等，Molecular?Characterization?of?Styrene-Butadiene-Styrene?BlockCopolymers(SBS)by?GPC，NMR，and?FTIR，Polymer?Bulletin，2006，57，513-524.)，但未涉及定量分析。CN?101526473A公開了一種SBS瀝青改性劑含量測定方法，利用傅里葉變換紅外光譜儀的水平ATR附件，根據標樣測試建立SBS瀝青改性劑模型，再測定待測樣品中改性劑的含量。ATR附件是基于衰減全反射原理構建的，紅外光在樣品中穿透深度較淺，僅為幾個微米，因此得到的樣品信號強度低，在測定少量改性劑含量時缺乏足夠的靈敏度，會產生較大的檢測誤差。同時，這一方法中瀝青樣品在附件晶體槽中涂抹的均勻性和厚度，對最終的定量分析結果影響很大，對實際操作人員的操作技能有比較苛刻的要求，影響測試結果的重現性。而且，ATR附件價格也比較昂貴。因此，迫切需要一種能普遍適用的快速簡易的測定SBS改性瀝青中SBS改性劑含量的檢測方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改性瀝青中SBS改性劑含量的紅外光譜分析方法，利用紅外光譜技術，測定SBS改性瀝青的透射光譜，根據譜圖上分別歸屬為SBS和基質瀝青的特征峰的面積比值，即波數在966cm^-1處(或911cm^-1處)與1377cm^-1處(或1466cm^-1處)兩峰面積的比值，來測定SBS改性瀝青中改性劑的百分含量。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

該方法的步驟如下：

一、SBS改性瀝青標樣及SBS改性劑含量的標準判據的建立：

1)取SBS改性瀝青標樣溶解于有機溶劑中，將溶有SBS改性瀝青標樣的溶液均勻涂覆于鹽片表面，并將上述鹽片烘干，去除有機溶劑；

2)將制備好的SBS改性瀝青標樣用傅里葉紅外光譜儀進行紅外光譜測試，測定4000-400cm^-1范圍的紅外透射光譜；