摘要：为提升聚乙烯裂解产物改性沥青的性能，实验分析了制备工艺对聚乙烯裂解产物改性沥青（PE-C改性沥青）的影响。研究发现，PE-C改性沥青主要与添加工艺、加工温度、剪切速率、加工时间五个因素的影响，其中，采用直接添加工艺，加工温度150℃、剪切速率为3 000 r/min、加工时间为20 min时，PE-C改性沥青性能最佳，有利于提升整个沥青混合料的使用效果，为工程建设提供支持。

　　关键词：制备工艺；聚乙烯；改性沥青

　　0引言

　　改性沥青是现代工程领域较为常见的材料，相对于常规沥青，改性沥青具有稳定性与耐久性更强、力学性能更加良好等诸多优势，向沥青混合料中添加适量的改性沥青后，可有效提升整个沥青混合料的性质[1]。改性沥青生产工艺有很多，如聚乙烯裂解工艺、聚氯乙烯裂解工艺、丙烯酸共聚物裂解工艺等，其中，聚乙烯裂解工艺应用最为广泛，为现代工程领域输送大量的聚乙烯裂解改性沥青（PE-C改性沥青）[2]。但通过大量实践观察可以发现，传统PE-C改性沥青加工制造时，由于制备工艺不合理，导致PE-C-改性沥青性质差，在一定程度上影响沥青混合料的性能，不利于施工活动的开展[3]。所以，为了进一步提升工程施工质量，应设计出更加良好的制备PE-C改性沥青制备工艺。基于此，实验分析了制备工艺对PE-C改性沥青的影响，对提升PE-C改性沥青性质具有重要意义。

　　1实验设计

　　1.1实验材料与仪器

　　实验所需材料有：聚乙烯，生产企业为金峰高分子耐磨材料有限公司，纯度等级为分析纯；海韵牌70号道路石油沥青，生产企业为京博石化有限公司。

　　实验所需仪器包括：搅拌油浴锅，型号为DF-1CD，生产企业为国旺仪器制造有限，用于对原材料的恒温加热；离心式高速搅拌器，型号为QQPM-120A，生产企业为琦琦自动化设备有限公司，用于沥青混合料的搅拌；电热鼓风干燥箱，型号为101-A4（640L），用于对沥青混合料的快速干燥；针入度仪，型号为GB/T 4509，用于对沥青混合料针入度值的检测。

　　1.2 PE-C改性沥青制备

　　对油浴锅预热，使锅内温度达到预热温度值。将沥青材料放入到钢杯内，并将钢杯移动到具有一定温度的油浴锅中。将沥青加热处理1.5 h后，将钢杯移动到高速搅拌器当中，剪切搅拌头完全深入到沥青内，并根据实验要求设置搅拌速率，以此对沥青混合料进行搅拌，待沥青温度达到预设值后，立即向沥青混合料中加入4%的PE-C改性沥青，并继续对混合料进行搅拌。达到搅拌时间后，将混合料取出，在130℃条件下，对混合料烘干处理。之后静置1 h备用[4]。

　　1.3 PE-C改性沥青性质检测方法

　　沥青性质评价检测指标有很多，如软化点、针入度、盐延度、稳定性、闪点、蜡含量、黏附性、动力黏度等，通过各指标检测结果的综合分析，以此判断沥青性质是否符合规定要求。由于检测指标数量较多，占用篇幅较大，因而研究中仅选择针入度、软化点、延度三个重要指标进行检测与对比分析。其中，软化点检测时，采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（T0606—2011）中的环球法；针入度检测时，采用《T0606—2011》中的沥青针入度实验法；延度检测时，采用《T0606—2011》中的沥青延度实验法[5]。

　　2制备工艺对PE-C改性沥青的影响分析

　　2.1添加工艺

　　现代工程领域共有两种PE-C改性沥青添加工艺，分别为直接添加工艺与间接添加工艺，以此为基础，在其他条件不变的情况下，实验分析了不同添加工艺对PE-C改性沥青性质的影响，得到如表1所示结果。由表1可知。在针入度方面，相对于间接添加工艺，直接添加工艺降低了2.5 mm，降低率约为4.40%，均符合大部分工程的要求；在软化点方面，相对于间接添加工艺，直接添加工艺提高了1.8℃,提升率约为3.06%；在延度方面，相对于间接添加工艺，直接添加工艺提高了3 cm，提升率约为2.54%。两种工艺制备PE-C改性沥青的软化点与延度也均满足相关规定标准要求，但相关研究指出，沥青材料的软化点越高、延度越大，沥青材料的性质越好，有利于提升工程建设质量。综合表明，采用直接添加工艺时，PE-C改性沥青性质更好。

　　2.2加工温度

　　针对传统PE-C改性沥青制备工艺条件，共设计了5种不同加工温度方案，分别为130、140、150、160、170℃,以此为基础，在其他条件不变的情况下，实验分析了不同加工温度条件下PE-C改性沥青性质的变化情况，得到如表2所示结果。由表2可知，在针入度方面，随着加工温度的提高，PE-C改性沥青针入度值呈先下降再上升然后继续下降的趋势，其中，加工温度为140℃时，针入度值最低，约为53.8 mm，当加工温度为150℃时，针入度值最高，约为55.0 mm；在软化点方面，随着加工温度的提高，PE-C改性沥青软化点呈先上升再下降的趋势，加工温度为150℃时，软化点最高，达到了61.3℃；在延度方面，随着加工温度的提高，PE-C改性沥青延度呈先下降再上升然后继续下降的趋势，其中，加工温度为170℃时，延度最低，约为89 cm，当加工温度为150℃时，延度最高，约为122 cm，且高于规定要求。综合表明，150℃是PE-C改性沥青的最佳加工温度。

　　2.3剪切速率

　　针对传统PE-C改性沥青制备工艺条件，共设计了5种不同剪切速率方案，分别为1 000、1 500、2 000、2 500、3 000 r/min，以此为基础，在其他条件不变的情况下，实验分析了不同剪切速率条件下PE-C改性沥青性质的变化情况，得到如表3所示结果。由表3可知，在针入度方面，随着剪切速率的提高，PE-C改性沥青针入度值呈先上升再下降的趋势，其中，剪切速率为1 000 r/min时，针入度值最低，约为65.2 mm，当剪切速率为2 000 r/min时，针入度值最高，约为65.6 mm；在软化点方面，随着剪切速率的提高，PE-C改性沥青软化点呈先上升再下降的趋势，剪切速率为2 000 r/min时，软化点最高，约为55.7但与剪切速率为1 500、2 500、3 000 r/min时的差异并不是很大；在延度方面，随着剪切速率的提高，PE-C改性沥青延度呈逐渐提高的趋势，其中，当剪切速率为3 000 r/min时，延度最高，约为124 cm，且高于规定要求。综合表明，3 000 r/min是PE-C改性沥青的最佳剪切速率。

　　2.4加工时间

　　针对传统PE-C改性沥青制备工艺条件，共设计了5种不同加工时间方案，分别为20、30、40、50、60 min，以此为基础，在其他条件不变的情况下，实验分析了不同加工时间条件下PE-C改性沥青性质的变化情况，得到如表4所示结果。由表4可知，在针入度方面，随着加工时间的提高，PE-C改性沥青针入度值呈先下降再上升的趋势，其中，加工时间为30 min时，针入度值最低，约为60.9 mm，当加工时间为20 min时，针入度值最高，约为61.5 mm；在软化点方面，随着加工时间的提高，PE-C改性沥青软化点呈先下降再上升然后继续下降的趋势，加工时间为40 min时，软化点最高，约为54.8℃,但与加工时间20 min时的差异并不是很大；在延度方面，随着加工时间的提高，PE-C改性沥青延度呈先下降再提高然后继续下降的趋势，其中，当加工时间为20 min时，延度最高，约为127 cm，且高于规定要求。综合表明，20 cm是PE-C改性沥青的最佳加工时间。

　　3结论

　　1）PE-C改性沥青制备时，选择不同的加工工艺，设置加工温度、剪切速率、加工时间的参数，会使PE-C改性沥青具有不同的性质。

　　2）为了制备出高性质的PE-C改性沥青，应选择直接添加工艺，并将加工温度设置成150℃、剪切速率设置成3 000 r/min、加工时间设置成20 min。

参考文献

　　[1]程滢，李传强，凌天清，等.改性飞灰催化聚乙烯裂解蜡温拌剂的制备及其对沥青性能的影响[J].化工新型材料，2023，51（10）：239-243.

　　[2]张玉，初伟，张龙力，等.胜利稠油水热裂解过程中沥青质结构特征的变化分析[J].油田化学，2023，40（1）：93-101.

　　[3]黄敬平.不同温度下HZSM催化剂对低密度聚乙烯LDEP裂解反应裂解油的影响[J].江西化工，2022，38（6）：102-105.
       [4]蒋林，李传强，凌天清，等.废塑料裂解蜡温拌沥青OGFC混合料性能研究[J].化工新型材料，2022，50（S1）：454-459.

　　[5]赵精富，齐宏，唐翟，等.废塑料裂解蜡改性橡胶沥青混合料性能研究[J].中国科技信息，2021（20）：98-100.