Sbs改性瀝青中改性劑含量的測(cè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種SBS改性瀝青中改性劑含量的測(cè)定方法，包括如下步驟：制備一系列不同SBS含量的改性瀝青標(biāo)準(zhǔn)樣品，采用電位滴定儀測(cè)定SBS改性瀝青的氧化還原電位，數(shù)據(jù)處理，建立SBS改性劑含量和碘值關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。本發(fā)明針對(duì)改性瀝青市場(chǎng)中產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，缺乏直觀的檢測(cè)手段的問(wèn)題，引入電位法測(cè)定SBS含量，使用精密儀器得出數(shù)據(jù)，具有良好的可重復(fù)性，可以測(cè)定普通SBS改性瀝青，高黏高彈改性瀝青，SBS改性乳化瀝青，含SBS的彩色瀝青膠結(jié)料；使人為誤差減少，同時(shí)減小工作量，提高檢測(cè)效率。
【專利說(shuō)明】SBS改性瀝青中改性劑含量的測(cè)定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種通過(guò)測(cè)試電化學(xué)變量測(cè)定浙青改性劑含量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)的公路路面施工中，浙青路面所占比重持續(xù)增加，其中以高速公路路面為代表的高性能路面中施工中，改性浙青路面所占比重持續(xù)增加，而浙青改性劑中又以SBS改性劑最為普遍。SBS改性劑的基本組成為苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物，其具有二相結(jié)構(gòu)，因此具有兩個(gè)玻璃化溫度(_80°C相當(dāng)于丁二烯的玻璃化溫度)。在-80?+80°C范圍內(nèi)，SBS兼具橡膠的彈性和樹(shù)脂的熱塑性；其中存在獨(dú)特的軟端-硬端結(jié)構(gòu)能在浙青中形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善浙青的高低溫性能，提高浙青剛性，克服普通浙青的性能缺陷，是當(dāng)前使用最多的浙青改性劑
[0003]隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)SBS改性浙青的研究深入，其改性機(jī)理、改性工藝、路用性能等方面已取得大量研究成果，我國(guó)也針對(duì)SBS改性浙青提出了針對(duì)性的施工檢測(cè)規(guī)范。在研究中發(fā)現(xiàn)，SBS改性浙青路面的路用性能與使用壽命等與SBS改性劑含量直接相關(guān)。
[0004]現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)出的SBS改性劑含量的檢測(cè)技術(shù)手段有紅外光譜分析法，GPC法，化學(xué)滴定法等。發(fā)明專利CN101526473利用傅里葉變換紅外光譜儀(帶ATR槽型水平附件)對(duì)SBS改性劑含量進(jìn)行了測(cè)試分析。李偉光等也對(duì)利用紅外光譜法測(cè)定SBS含量進(jìn)行了研究(李偉光等，SBS測(cè)試方法及機(jī)理研究，石油浙青，2010，24 (5):1_5)。耿九光等(基于GPC法的改性浙青SBS含量測(cè)試方法研究，應(yīng)用化工，2013，42 (9):1706)利用GPC法對(duì)SBS含量進(jìn)行了測(cè)試分析研究。這些方法采用的儀器均屬于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的分析測(cè)試儀器，對(duì)使用環(huán)境的溫度空氣等條件有嚴(yán)格的要求，且儀器設(shè)備價(jià)格高，工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)不具有便利性。專利CN101949858B公開(kāi)了一種SBS改性浙青中改性劑含量的測(cè)試方法，該方法利用傳統(tǒng)滴定法測(cè)試樣品的不飽和度對(duì)SBS改性劑含量進(jìn)行了測(cè)試分析。該方法雖然具有儀器設(shè)備簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但是其受人為影響很大，特別在含浙青的溶液中往往是黑色，碘易于沉淀，滴定劑溶液與碘分別處于互不相溶的兩相中，致使滴定過(guò)程反應(yīng)緩慢，接近終點(diǎn)時(shí)顏色變化不明顯，操作人員難以判斷滴定終點(diǎn)，直接影響了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。而SBS含量一般含量?jī)H為3-5%，微小的滴定終點(diǎn)誤差可直接導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。而且上述方法也不適合于測(cè)試SBS含量較高的高黏高彈改性浙青，改性乳化浙青等材料中的SBS含量。因此急需要開(kāi)發(fā)設(shè)備要求低，操作便捷，適用性廣，且能自動(dòng)控制的測(cè)試設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種快速精確且成本低廉的SBS改性浙青中SBS改性劑含量的檢測(cè)方案，其能更好的解決現(xiàn)在改性浙青市場(chǎng)中廣泛存在的市場(chǎng)混亂，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，缺乏直觀的檢測(cè)手段的問(wèn)題，為規(guī)范市場(chǎng)，提高了公路建設(shè)質(zhì)量的監(jiān)控力度，保證了施工質(zhì)量。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案為:
[0007]一種SBS改性浙青中改性劑含量的測(cè)定方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一:制備不同SBS改性劑含量的改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品；
[0009]步驟二:使用電位儀測(cè)定步驟一所的溶液的碘值；包括如下步驟:
[0010](I)步驟一制備的不同SBS改性劑含量的改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品各稱取0.5-1.5g，加入40-60ml稀釋溶劑使浙青樣品完全溶解，然后在35-45°C中靜置30min ；
[0011](2)將10-30ml的0.03-0.06mol/L碘乙醇溶液加入步驟(I)所得溶液中，在磁力攪拌器上攪拌l-30s ；
[0012](3)將10_20ml的0.lmol/L碘化鉀溶液加入步驟⑵所得溶液中，攪拌使其混合均勻；
[0013](4)將2_5ml離子強(qiáng)度緩沖劑加入步驟(3)所得反應(yīng)液中；邊攪拌邊用0.05mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；
[0014](5)用電位儀測(cè)定滴定液的氧化還原電位，當(dāng)電位儀記錄曲線出現(xiàn)突躍時(shí)(滴定突躍)，記錄消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。
[0015](6)將SBS改性浙青樣品用不含SBS改性劑的基質(zhì)浙青代替，使用上述(1)-(5)的方法做空白實(shí)驗(yàn)。
[0016](7)按照公式計(jì)算碘值:
[0017]A = ((VO-Vl)*C/1000*126.9/m)*100 (I)
[0018]其中，A—碘值，g碘/10g樣品；
[0019]VO—滴定空白樣品消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，ml ；
[0020]Vl—滴定試樣消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，ml ；
[0021]C一硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L ；
[0022]m — SBS改性浙青樣品的質(zhì)量，g ;
[0023]126.9一碘的相對(duì)原子質(zhì)量。
[0024]步驟三:進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
[0025](I)分別稱取標(biāo)準(zhǔn)改性劑摻量的SBS改性浙青樣品，按照步驟二的方法分別測(cè)定滴定時(shí)各樣品的氧化還原電位；利用各標(biāo)準(zhǔn)樣品的SBS含量和測(cè)定得到的碘值進(jìn)行線性擬合，建立SBS改性劑含量和碘值的數(shù)學(xué)模型。
[0026](2)對(duì)測(cè)定樣品取樣，按照上述步驟進(jìn)行滴定，測(cè)定氧化還原電位，利用上述數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到待測(cè)樣品中SBS含量。
[0027]步驟一中，不同SBS改性劑含量可以是任意含量，根據(jù)情況而定。例如，可制備含量范圍0.1-10%的一系列改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品。
[0028]步驟二中，電位儀記錄曲線出現(xiàn)突躍時(shí)，電位變化的一次積分曲線出現(xiàn)最大峰,此時(shí)電位會(huì)不停下降，優(yōu)選將一次積分曲線出現(xiàn)最大峰，判定為終點(diǎn)。
[0029]其中，所述樣品的稀釋溶劑是甲苯、四氫呋喃、三氯乙烯和環(huán)己烷中的一種或者幾種。
[0030]其中，所述離子強(qiáng)度緩沖劑是lmol/L的KNO3,或者lmol/L的檸檬酸鈉，或者Imol/L的氯乙酸，或者lmol/L的酒石酸。
[0031]其中，電位儀的電極為鉬電極和參比電極。所述參比電極為甘汞電極。
[0032]其中，所述碘乙醇溶液是由碘溶解于乙醇中制備得到的。
[0033]優(yōu)選地，所述碘乙醇的制備方法為，將10_15g的碘溶解于1L95%的乙醇中靜置24h得到。
[0034]本發(fā)明的有益效果在于:
[0035]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本方法引入電位儀，使用簡(jiǎn)單精密儀器得出數(shù)據(jù)，具有良好的可重復(fù)性，使人為誤差減少，同時(shí)減小工作量，提高檢測(cè)效率。而且對(duì)于SBS的不飽和度測(cè)試時(shí)，舍棄了在空氣中不能穩(wěn)定貯存的韋氏試劑，提高了測(cè)試時(shí)原材料的影響，可以快捷，靈敏得到分析結(jié)果。
[0036]本申請(qǐng)使用電位儀測(cè)定浙青樣品的電位值，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量和擬合數(shù)學(xué)模型，在施工現(xiàn)場(chǎng)取樣，即可使用便攜的電位儀測(cè)量電位值并求出SBS改性劑的含量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為SBS含量作為橫坐標(biāo),碘值作為縱坐標(biāo)所作圖。
[0038]圖2為圖1優(yōu)化后的擬合結(jié)果。

【具體實(shí)施方式】
[0039]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0040]實(shí)施例中使用的電位儀:美國(guó)海能自動(dòng)滴定電位儀。配置鉬電極和參比電極。參比電極為甘汞電極。
[0041 ] 實(shí)施例1:對(duì)河北省某高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行SBS改性劑含量測(cè)定。
[0042]分別取工程現(xiàn)場(chǎng)的茂名70#基質(zhì)浙青和改性劑SBS (型號(hào):791H)，按照該高速公路的SBS改性浙青配置方法制得SBS含量為I %，2%，3%，4%，5%，6%，的SBS改性浙青，共6個(gè)樣品。
[0043]碘乙醇溶液制備:將12.7g的碘溶解于1L95%的乙醇中靜置24h得到。
[0044]按照下述步驟對(duì)上述的6個(gè)樣品進(jìn)行氧化還原電位滴定。
[0045](I)稱取SBS改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品(精確到0.0OOlg)，置于試劑瓶，加入50ml三氯乙烯使浙青樣品完全溶解，再將試劑瓶放入恒溫水浴中靜止30min ；
[0046](2)將20ml的0.05mol/L碘乙醇溶液加入步驟(I)的溶液中，在磁力攪拌器上攪拌 20s ；
[0047](3)將1ml的0.lmol/L碘化鉀溶液加入上述溶液中，攪拌使其混合均勻；
[0048](4)將3ml的lmol/L的氯乙酸加入上述反應(yīng)液中；邊攪拌邊用0.05mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；
[0049](5)用鉬電極和參比電極的自動(dòng)電位儀測(cè)定滴定液的氧化還原電位，電位儀記錄曲線出現(xiàn)最大峰時(shí)，停止滴定，記錄消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。
[0050]取茂名70#基質(zhì)浙青使用上述(1)-(5)的步驟做空白實(shí)驗(yàn)，所消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為91.8ml。
[0051]SBS改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品滴定數(shù)據(jù)見(jiàn)下表I。碘值按照式(I)計(jì)算。
[0052]表I實(shí)施例SBS改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品滴定數(shù)據(jù)
[0053]

【權(quán)利要求】
1.一種SBS改性浙青中改性劑含量的測(cè)定方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:制備不同SBS改性劑含量的改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品； 步驟二:使用電位儀測(cè)定步驟一所得溶液的碘值，包括如下步驟: (1)步驟一制備的不同SBS改性劑含量的改性浙青標(biāo)準(zhǔn)樣品各稱取0.5-1.5g，加入40-60ml稀釋溶劑使浙青樣品完全溶解，然后在35-45°C中靜置30min ； (2)將10-30ml的0.03~0.06mol/L碘乙醇溶液加入步驟⑴所得溶液中，在磁力攪拌器上攪拌l-30s ; (3)將10-20ml的0.lmol/L碘化鉀溶液加入步驟(2)所得溶液中，攪拌使其混合均勻； (4)將2-5ml離子強(qiáng)度緩沖劑加入步驟(3)所得反應(yīng)液中；邊攪拌邊用0.05mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定； (5)用電位儀測(cè)定滴定液的氧化還原電位，當(dāng)電位儀記錄曲線出現(xiàn)突躍時(shí)，記錄消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。 (6)將SBS改性浙青樣品用不含SBS改性劑的基質(zhì)浙青代替，使用上述(1)-(5)的方法做空白實(shí)驗(yàn)。 (7)按照以下公式計(jì)算碘值:
A = ((VO-Vl) *0126.9/m) *100 (I) 其中，A—碘值，g碘/10g樣品； VO—滴定空白樣品消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，ml ； Vl—滴定試樣消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，ml ； C一硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L ； m一SBS改性浙青樣品的質(zhì)量，g ； 126.9一碘的相對(duì)原子質(zhì)量； 步驟三:數(shù)據(jù)處理； (1)分別稱取標(biāo)準(zhǔn)改性劑摻量的SBS改性浙青樣品，按照步驟二的方法分別測(cè)定滴定時(shí)各樣品的氧化還原電位；利用各標(biāo)準(zhǔn)樣品的SBS含量和測(cè)定得到的碘值進(jìn)行線性擬合，建立SBS改性劑含量和碘值的數(shù)學(xué)模型； (2)對(duì)測(cè)定樣品取樣，按照上述步驟進(jìn)行滴定，測(cè)定氧化還原電位，利用上述數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到待測(cè)樣品中SBS含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于:樣品的稀釋溶劑是甲苯、四氫呋喃、三氯乙烯和環(huán)己烷中的一種或者幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于:所述離子強(qiáng)度緩沖劑是lmol/L的KNO3，或者lmol/L的檸檬酸鈉，或者lmol/L的氯乙酸，或者lmol/L的酒石酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于:所述電位儀的電極為鉬電極和參比電極，所述參比電極為甘汞電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于:所述碘乙醇溶液是由碘溶解于乙醇中制備得到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)定方法，其特征在于:所述碘乙醇溶液的制備方法為，將10-15g的碘溶解于1L95%的乙醇中靜置24h得到。
【文檔編號(hào)】G01N27/42GK104076080SQ201410270248
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】劉斯雨, 張海燕, 曹東偉, 張艷君 申請(qǐng)人:交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所