НЕФТЕХИМИЯ, 2022, том 62, № 5, с. 637-645

УДК: 691.168

ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО МЕХАНИЗМА И ХАРАКТЕРИСТИК

БИТУМА, МОДИФИЦИРОВАННОГО КОМПОЗИТОМ ИЗ SBS/СЕРЫ

¹Shaoxing University Yuanpei College, Shaoxing, 312000 China

²International Joint Research Center for green energy Chemical engineering, East China University of Science

and Technology, Shanghai, 200237 China

³Key Laboratory for Green Processing of Chemical Engineering of Xinjiang Bingtuan, School of Chemistry

and Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi, 832003 China

^*E-mail: zjg@ecust.edu.cn

Поступила в редакцию 27 января 2022 г.

После доработки 11 марта 2022 г.

Принята к публикации 11 июля 2022 г.

Для улучшения характеристик модифицированный битум был приготовлен путем добавления в базовый

битум блок-сополимера бутадиена и стирола марки стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер (SBS)

и порошка серы. Для оптимизации качества добавления SBS и серы провели тестирование характеристик

битумов при хранении. Также были изучены вязкоупругие свойства модифицированных битумов и их

стабильность при хранении. Результаты показали, что при окончательном дозированном добавлении

SBS и серы стабильность при хранении, высокотемпературные и низкотемпературные характеристики

битума были значительно улучшены, что позволило удовлетворить требования стабильности при его

высокотемпературном хранении. Кроме того, в процессе модифицирования выделялось лишь небольшое

количество кислотного серосодержащего газа H₂S. Наблюдение под микроскопом показало, что кусковая

структура битума («твердые частицы в жидкости»), модифицированного SBS, после добавления серы

изменилась на однородную и непрерывную двухфазную структуру. Было высказано предположение, что

сера способствует протеканию химической реакции между SBS и битумом с образованием стабильной

сетчатой структуры, улучшающей характеристики битума.

Ключевые слова: полимер, сера, модифицированный битум, характеристики, стабильность

DOI: 10.31857/S0028242122050033, EDN: JDGDIX

Обозначения

SBS - стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер BBR - реометр с изогнутым брусом

SPD - разность температур размягчения, °C

РМА - битум, полученный добавлением 4 мас. %

полимера SBS YH-791H

DSR - реометр динамического сдвига

PSMA - конечный модифицированный битум

В мире для строительства дорог [1] использу-

(SBS), благодаря превосходным физическим свой-

ется около двух третей нефтяных битумов, поэто-

ствам [2], стал наиболее широко используемым мо-

му в стандартах высококачественного дорожного

дифицированным типом битума Однако, поскольку

строительства к битуму предъявляются достаточно

SBS и битум совершенно различны по химическо-

строгие требования. Битум, модифицированный

му составу и свойствам, внутренняя часть модифи-

стирол-бутадиен-стирольным блок-сополимером

цированной SBS битумной системы находится в

637

638

JUNJIAN ZENG, JIGANG ZHAO

Таблица 1. Физические свойства битума

Параметр

Значение

Метод

Проникающая способность (25°C, 100 г, 5 с), 0.1 мм

GB/T4509

Температура размягчения (метод кольца и шарика), °C

48.8

GB/T4507

Пластичность (5°C, 5 см/мин), см

>150

GB/T4508

Вязкость (60°C), Па·с

273.8

SH/T0557

Воск (дистилляция), %

1.84

SH/T0425

SARA (состав предельных углеводородов, ароматических соединений, смолистых веществ и асфальтенов), %

Предельные углеводороды

13.1

Ароматические соединения

48.0

Смолистые вещества

28.4

Асфальтены

10.5

нестабильном термодинамическом состоянии, что

счет использования хорошей совместимости меж-

позволяет ей легко расслаиваться при высокотем-

ду серой и битумом.

пературном хранении или транспортировке. При

этом высокая цена еще больше ограничивает при-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

менение модификаторов SBS [3]. Битум, модифи-

Материалы. Битум Tahe 100# в качестве ба-

цированный серой, улучшает показатели текучести

зового битума для приготовления модифициро-

битума при высоких температурах и имеет невы-

ванного битума был поставлен компанией Tahe

сокую стоимость. Но у него также есть серьезный

Petrochemical Company (Синьцзян, Китай). Основ-

недостаток, связанный с очевидной утечкой серо-

ные физические свойства представлены в табл. 1.

содержащего газа H₂S во время изготовления моди-

Линейный

этилен-бутадиен-стирольный

фицированного серой битума, который вреден для

здоровья [4].

блок-сополимер (SBS) YH-791HX был произве-

ден компанией Maoming Petrochemical Company

Поэтому необходимо искать способ повышения

(Юэян, Китай). Порошок серы высокой чисто-

стабильности битума, модифицированного SBS, и

ты (99.99%) был произведен компанией Shanghai

решать проблему выделения газа из битума, мо-

Sulfuric Company (Шанхай, Китай).

дифицированного серой. Метод композитной мо-

дификации путем добавления к базовому битуму

Приготовление образцов модифицированно-

нескольких модификаторов - актуальное направле-

го битума. Около 600 г базового битума нагревали

ние исследований [5]. Для решения проблемы были

в цилиндрическом металлическом контейнере до

применены различные модификаторы, такие как

тех пор, пока он полностью не растекся. Опреде-

метакриловая кислота [6], полифосфорная кислота

ленную часть SBS и порошка серы смешивали с

(SBR) [7] и ингибиторы H₂S [8]; все они позволи-

битумом при высокоскоростном перемешивании

ли достичь определенного прогресса. Однако эти

в смесителе с высоким сдвигом при температуре

добавки, как правило, имеют высокую стоимость

180-200°C в течение примерно 2-3 ч. Модифици-

и процесс их приготовления и обработки относи-

рованный битум был получен после хранения в

тельно сложен, что не способствует их широкому

печи при температуре 170°C в течение определен-

распространению.

ного периода времени.

Мы предположили, сможет ли добавление серы

В качестве базового использовался битум Tahe,

к битуму, модифицированному SBS, с получени-

который был обозначен как A, а модифицирован-

ем битума, модифицированного композитом из

ный SBS битум, полученный добавлением 4 мас. %

SBS/серы, решить вышеуказанные проблемы за

полимера SBS типа YH-791H - как PMA.

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022

ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО МЕХАНИЗМА И ХАР

АКТЕРИСТИК БИТУМА

639

Характеристика образцов модифицирован-

Низкотемпературные свойства битума в отно-

ного битума. Содержание серы в модифицирован-

шении устойчивости к растрескиванию были под-

ном битуме измеряли с помощью флуоресцентного

тверждены испытанием на ползучесть при изгибе

анализатора серы и азота ANTEK-9000 (компания

с помощью реометра с изогнутым брусом (BBR)

ANTEK, США). Изменения микроструктуры об-

(Yaxing Company, Китай) в соответствии со стан-

разцов модифицированного битума наблюдали с

дартом ASTM D6648 [12].

применением фазово-контрастного микроскопа

Испытание на старение проводилось во вра-

ВМ-8 (Shanghai Optical Instrument Company, Китай)

щающейся пленочной печи (RFOT, производства

при увеличении в 400 раз.

Yaxing Company, Китай): в соответствии со стан-

Тестирование модифицированных образцов

дартом SH/T0736, температура испытания состав-

битума. Физические свойства битума, такие как

ляла 163°C.

температура размягчения, пластичность, проника-

ющая способность и вязкость, использовались для

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

определения эталонных стандартов (см. табл. 1).

Исследование влияния добавок серы и SBS.

Тест на стабильность при хранении. Образец

Взаимодействие между матричным битумом, SBS

заливали в трубку из алюминиевой фольги диа-

и серой достаточно сложное. В данном исследо-

метром 32 мм и высотой 160 мм. После закрытия

вании, исходя из предпосылки обеспечения того,

трубки без воздушной оболочки ее хранили в вер-

чтобы характеристики модифицированного би-

тикальном положении при 163°C в печи в течение

тума (проникающая способность, вязкость и пла-

48 ч. Затем трубку с модифицированным битумом

стичность) соответствовали государственным

охлаждали до температуры окружающей среды и

стандартам, для косвенной оптимизации влияния

разрезали по горизонтали на три равные части. Из-

количества серы и добавки SBS на стабильность

меряли разницу в температуре размягчения (SPD)

при хранении была выбрана разница температур

между верхней (T₁) и нижней (T₂) секциями труб-

размягчения после испытания.

ки. Когда значение SPD = T₁- T₂ было меньше

В работе была определена зависимость разницы

2.5°C, считалось, что образец имеет хорошую ста-

температур размягчения (температур между верх-

бильность при хранении.

ним и нижним слоями битума - SPD) от количе-

Испытание на вязкоупругие свойства. Противо-

ства добавленной серы; результаты приведены на

износные свойства и устойчивость битума к уста-

рис. 1. На рисунке показано, что в случае чрезвы-

лостному растрескиванию характеризовали с по-

чайно низкой добавки серы (менее 0.04 мас. %)

мощью динамического сдвигового реометра (DSR)

разница между верхней и нижней температурами

RS600 (компания Haake, Германия) с использова-

размягчения модифицированного битума в испы-

нием измерительной головки дискового типа с па-

тании была выше 45°C. По мере увеличения до-

раллельными пластинами диаметром 20 мм, как

бавления серы значение SPD постепенно уменьша-

это было предложено Стратегической програм-

лось. Когда количество серы составило 0.12 мас. %,

мой исследований автомобильных дорог (Strategic

значение SPD уменьшилось до 2°C; это означает,

Highway Research Program, SHRP) [9]. Темпера-

что стабильность модифицированного битума при

турную кривую измеряли в следующих условиях:

хранении соответствовала отраслевым стандартам.

постоянная нагрузка 1000 Па, постоянная частота

Затем количество серы продолжали увеличивать

1 Гц, диапазон температур от 0 до 75°C, скорость

и значение SPD мало менялось, т. е. необходимое

нарастания 8°С/3 мин. Условия построения ча-

добавление серы составило около 0.12-0.15 мас. %

стотной кривой: постоянная температура 25°C, по-

Впоследствии, при условии добавления

стоянная нагрузка 1000 Па и диапазон изменения

0.15 мас. % серы, также исследовали влияние до-

частоты от 0.01 до 100 Гц. Согласно SHRP [11],

бавления SBS на модифицированный битум. Ре-

значения G^*sin δ необходимо рассматривать с точ-

зультаты определения разности температур размяг-

ки зрения сопротивления усталостному растрески-

чения при значительном количестве добавленной

ванию.

серы представлены на рис. 2. В условиях добав-

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022

640

JUNJIAN ZENG, JIGANG ZHAO

Рис. 1. Зависимость разности температур размягчения

Рис. 2. Зависимость разности температур размягчения

(SPD) модифицированного битума от количества до-

модифицированного битума (SPD) от значительного

бавленной серы.

количества добавленной серы.

ления 0.15 мас. % серы и различных добавок SBS

(в расчете на количество базового битума) стало

(даже если количество добавки SBS превышало

окончательным в подборе состава. Полученный мо-

6.2 мас. %.) все значения SPD были меньше 1°С,

дифицированный битум был обозначен как PSMA

для дальнейшего изучения его других свойств. В

а это достигало или даже превышало требования к

табл. 2 перечислены физические свойства модифи-

стабильности при высокотемпературном хранении

цированных битумов РМА и PSMA. Оба модифи-

битума. На основании приведенных выше экспери-

цированных битума соответствуют стандарту JTG

ментальных результатов и стоимостных факторов

F40-2004 [13]. По сравнению с РМА, показатели

был сделан вывод, что соответствующее добавле-

проникающей способности, температуры размяг-

ние SBS составляло около 4 мас. %, а это позволяло

чения, динамической вязкости и вращательной вяз-

не только достичь такого же эффекта модификации

кости у PSMA быстро увеличивались. При этом бо-

по сравнению с добавкой 6 мас. %, но и снижало

лее низкое значение SPD состава PSMA указывало

себестоимость модифицированного битума.

на то, что состав PSMA имел лучшую стабильность

Таким образом, был сделан вывод о том, что до-

при хранении. Можно предположить, что при до-

бавление 4 мас. % полимера SBS и 0.15 мас. % серы бавлении серы между битумом и SBS происходили

Таблица 2. Физические свойства PSMA и РМА

Параметр

PMA

PSMA

Метод

Проникающая способность (25°C, 100 г, 5 с), 0.1 мм

GB/T4509

Температура размягчения (метод кольца и шарика), °C

64.1

82.2

GB/T4507

Пластичность (5°C, 5 см/мин), см

GB/T4508

Динамическая вязкость (60°C), Па·с

4658

75200

SH/T0557

Вращательная вязкость (135°C), Па·с

1.55

2.76

SH/T0557

Разница температур размягчения, °C

0.5

Тест в тонкопленочной печи (163°C, 5 ч)

GB/T5302

Потеря массы, %

0.12

0.43

GB/T5304

Коэффициент проникновения, %

69.2

GB/T4509

Пластичность, (5°C), см

GB/T4508

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022

ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО МЕХАНИЗМА И ХАР

АКТЕРИСТИК БИТУМА

641

Рис. 3. Микроскопические фотографии РМА: а - верх-

Рис. 4. Микроскопические фотографии PSMA: а - верх-

ний слой; б - нижний слой.

некоторые химические реакции, в результате чего

Далее были исследованы четыре показателя

коллоидная структура битума изменялась, способ-

РМА и PSMA после испытания на 48-часовое вы-

ствуя улучшению физических свойств PSMA.

сокотемпературное хранение: изменение прони-

кающей способности, температуры размягчения,

Исследование стабильности при хранении

пластичности и разница между верхней и нижней

состава PSMA. Из-за большой разницы в мо-

точками размягчения (ВТР) со временем хранения.

лекулярной массе и свойствах SBS и битума при

Результаты испытаний представлены на рис. 5.

высокотемпературном хранении происходило рас-

Как показано на рисунке, по сравнению с PMA, у

слоение битума. Микрофотографии верхнего и

PSMA был меньший диапазон изменений всех по-

нижнего слоев PMA и PSMA после испытания на

казателей эффективности, а значение SPD у PSMA

стабильность при хранении после выдержки при

было менее 2°C, что свидетельствовало о лучших

высокой температуре в течение 48 ч представлены

характеристиках устойчивости против старения и

на рис. 3 и 4.

лучшей стабильности при хранении у PSMA. По-

Сплошная фаза на фотографии соответствова-

ла битуму, а белый кружок в качестве дисперсной

фазы - полимеру SBS. При сравнении рис. 3а и б

видно, что верхний слой на рис. 3а имеет явно за-

метные многочисленные участки «твердых частиц

в жидкости», которые значительно отличались от

нескольких «твердых частиц» внизу на рис. 3б. Это

означало, что концентрация SBS в верхнем слое

была значительно выше, чем в нижнем, следова-

тельно, разделение фаз модифицированного биту-

ма произошло во время хранения и совместимость

между SBS и битумом была очень низкой. На

рис. 4 представлены микроскопические фотогра-

фии PSMA после высокотемпературного хранения.

Этот рисунок заметно отличается от рис. 3. После

добавления серы сополимер SBS и битум полно-

стью смешивались и проникали друг в друга с об-

разованием непрерывной фазы, что указывало на

очевидное улучшение совместимости между SBS

и битумом. В этом случае невозможно было выде-

лить очевидную границу раздела фаз, т. е. явное

Рис. 5. Изменение физических свойств модифициро-

ванных битумов при высокотемпературном хранении.

расслоение отсутствовало.

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022

642

JUNJIAN ZENG, JIGANG ZHAO

Рис. 6. Зависимость коэффициентов устойчивости

модифицированных битумов к образованию колеи от

Рис. 7. Зависимость усталостной стойкости модифици-

температуры.

рованных битумов от температуры.

сле добавления серы улучшенная совместимость

ратурах, после модификации с помощью SBS. При

между SBS и битумом обеспечила более равномер-

добавлении серы коэффициент устойчивости к об-

ное распределение SBS в битуме, и после термиче-

разованию колеи PSMA был дополнительно улуч-

ского хранения не произошло разделения фаз.

шен. На рис. 7 представлена усталостная стойкость

трех образцов битума после испытания на старе-

Исследование вязкоупругих свойств PSMA. Не-

которые битумные дорожные покрытия в условиях

ние во вращающейся пленочной печи. В специфи-

высокой температуры и/или постоянной нагрузки

кации SHRP приняты значения G^* и δ для введе-

от колес способны течь как жидкость и образовы-

ния коэффициента усталостного растрескивания

вать колеи -т. е. повреждение дорожного покры-

(G^*sin δ), оценивающего сопротивление ему биту-

тия. Так, реометр динамического сдвига (DSR)

ма. Чем меньше значение при той же температуре,

часто применяется для определения составного

тем лучше характеристики. На рис. 7 показано, что

модуля (G^*) и фазового угла (δ) битума, а значение

при той же температуре коэффициент усталостно-

G^*/sin δ - для оценки стойкости битума к образо-

го растрескивания PSMA был ниже, чем у других

ванию колеи при высокой температуре; чем выше

битумов, т. е. его сопротивление усталостному

коэффициент устойчивости к образованию колеи,

растрескиванию было лучшим.

тем лучше стойкость битума при высоких темпера-

Зимой на битумных покрытиях часто возникают

турах. Значение G^*sin δ использовалось для оцен-

трещины, это вызвано тем, что битум становится

ки долгосрочной усталостной стойкости битума

хрупким и при низких температурах происходит

в соответствии с предложением Стратегической

его низкотемпературное растрескивание. Следо-

программы исследований автомобильных дорог

вательно, хороший битум должен иметь лучшую

(SHRP, США).

устойчивость к усталостному растрескиванию.

Как упоминалось выше, PSMA обладает хоро-

Низкотемпературные характеристики устойчиво-

шей стабильностью при хранении. Кривая G^*/sin δ

сти битума к растрескиванию были проверены с

базового битума и модифицированного битума

помощью реометра с изогнутым брусом (BBR).

PSMA в зависимости от температуры показана на

В испытании использовались два показателя для

рис. 6. Коэффициенты устойчивости к образова-

оценки характеристик битума при низких темпе-

нию колеи на рисунке расположились в следующем

ратурах: жесткость ползучести (s), относящаяся

порядке: PSMA > PMA > A, что указывало на зна-

к способности битума противостоять нагрузкам;

чительное улучшение характеристик PMA, препят-

скорость ползучести (m) - относящаяся к скорости

ствующих образованию колеи при высоких темпе-

изменения жесткости при нагрузке битума. Когда

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022

ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО МЕХАНИЗМА И ХАР

АКТЕРИСТИК БИТУМА

643

Таблица 3. Определение содержания серы в выделяемом газе

Количество

Измеренное содержание серы,

Количество опытов, n

добавляемой серы, мас. %

добавленной серы, г

мкг/г

0.15

≈45

<0.1

жесткость ползучести битума меньше, а скорость

модифицирован только серой, по мере добавления

ползучести выше, стойкость битума к образованию

серы и повышения температуры реакции вулкани-

трещин при низкой температуре выше. Графики

зации образовывались некоторые серосодержащие

жесткости и скорости ползучести образцов битума

газы, такие как сероводород, которые представляли

показаны на рис. 8а и б соответственно. В соот-

опасность для окружающей среды и здоровья. Воз-

ветствии с кривыми, представленными на графи-

никала ли также в процессе производства PSMA

ках, можно сделать вывод, что модифицированный

проблема выделения серосодержащих газов?

битум из PSMA имеет самую низкую жесткость

Проведено исследование кислого серосодер-

ползучести и самую высокую скорость ползучести,

жащего газа в выделяемом газообразном продук-

следовательно, он обладает лучшей стойкостью к

те. Для поглощения выделяемого газа в процессе

растрескиванию при низких температурах.

производства PSMA приготовили 500 мл раствора

NaOH с показателем рН около 10. После 50-крат-

В целом, согласно требованиям SHRP для биту-

ной абсорбции выделяемого газа в процессе моди-

ма, высокотемпературные и низкотемпературные

фикации PSMA общее содержание серы в абсорб-

характеристики битума значительно улучшились

ционном растворе определяли по табл. 3. Значение

после модификации SBS и серой (см. рис. 8а, б),

измеренного содержания серы <0.1 мкг/г указыва-

что согласуется с результатами оценки общеприня-

ло на то, что лишь небольшое количество H₂S вы-

тыми методами.

делялось во время процесса приготовления моди-

Исследование кислого серосодержащего газа

фицированного битума.

в выделяемом газе. Таким образом, PSMA обла-

Анализ механизма модификации. В природе

дает хорошей стабильностью во время хранения

свободная сера устойчиво существует в кольцевой

при высоких температурах. Кроме того, различ-

структуре, содержащей восемь атомов серы. При

ные тесты также показали, что добавление серы

высокой температуре серное кольцо активируется

дополнительно улучшает физические свойства,

и расщепляется на свободные радикалы или ионы:

высоко- и низкотемпературные свойства битума,

модифицированного SBS. Однако, когда битум был

Рис. 8. Зависимость жесткости ползучести (а) и скорости ползучести (б) модифицированных битумов от температуры.

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022

644

JUNJIAN ZENG, JIGANG ZHAO

Эти свободные радикалы могут отбирать атом

добавления серы химическая реакция, протекаю-

водорода в положении β в полимере, таком как

щая в ней, включала химическую реакцию сшива-

SBS, с образованием макромолекулярных свобод-

ния, инициируемую серой, химическую реакцию

ных радикалов (обозначенных RS_x), которые могут

между битумом и серой, химическую реакцию

вызывать реакции сшивания полимера. Реакция

между полимером и битумом с участием серы и т. д.

связывания происходит между макромолекулярны-

Таким образом, результаты исследования, в том

ми свободными радикалами, т. е. является реакци-

числе различных испытаний и микроскопических

ей сшивания:

наблюдений, показали, что модификация компо-

RS•x + RS•y → R-S_x-S_y-R.

зитом из SBS и серы значительно улучшила ста-

бильность при хранении, высокотемпературные

В то же время свободные радикалы серы могли

и низкотемпературные характеристики битума,

отбирать некоторые атомы органических соедине-

благодаря чему он сформировал однородную и не-

ний в смоле (чтобы отличить его от полимерных

прерывную двухфазную структуру и стал соответ-

молекул, молекулы смолы обозначались буквой

ствовать высоким требованиям к температурной

R′), таких как атомы водорода, и подвергались ре-

стабильности при хранении. Кроме того, в процес-

акциям конденсации с образованием новых смол с

се модификации выделяется лишь небольшое коли-

большей молекулярной массой (полисульфид):

чество кислого серосодержащего газа H₂S. Следует

R′H + ^•S-S_x-S^• → R′^• + HS-S_x-S^•,

отметить подобранный состав смеси SBS и серы

для приготовления модифицированного битума из

R′^• + ^•S-S_x-S^• → ^•S-S_x-S-R′^• (R′S•x),

PSMA, который позволил преодолеть серьезный

2R′S•x → R′-S_x-S_x-R′.

технический недостаток, связанный с низкой ста-

бильностью при хранении битума, модифициро-

Когда достаточное количество атомов водорода

ванного SBS, а также решил проблему выделения

соединилось с радикалами серы, образовывался

серосодержащего газа H₂S во время модификации

сероводород с запахом тухлых яиц, который улету-

битума, модифицированного серой.

чился в виде газа:

Наконец, было высказано предположение, что

HS-S_x-S^• + H^• → ^•S-S•x + H₂S↑.

сера индуцирует химическую реакцию между SBS

и битумом, такую как сшивание и привитая поли-

Кроме того, полисульфидные связи внутри или

меризация, с образованием стабильной сетчатой

между молекулами полимера и битума также мог-

структуры, что является внутренним механизмом

ли подвергаться обменным реакциям, в результате

улучшения характеристик битума.

чего образовывались химические связи:

RS•x + R′S•y → R-S_x-S_y-R′,

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

R-Sx1+x2-R + R′-Sy1+y2-R′→ R-Sx1+x2-R′ + R′-Sy1+y2-R.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

Следовательно, в процессе модификации PSMA

интересов, требующих раскрытия в данной статье.

сера, битум и SBS смешивались. Полимерная

структура SBS содержала ненасыщенные свя-

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

зи, обладающие высокой активностью к реакции

Zeng Junjian, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-

сшивания со свободными радикалами серы. После

0228-054X

этого битум (особенно пектин и асфальтен) хими-

Zhao Jigang, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-

чески связывался с молекулами полимера через

2773-7200

полисульфидные связи с образованием стабиль-

ной сетчатой структуры, при этом улучшалась ста-

бильность при хранении и другие свойства PSMA,

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

а также выделялось лишь небольшое количество

1. Karpenko A.V., Karpenko D.V., Solovev D.B. Influ-

серосодержащего газа в процессе модификации. В

ence of crumb rubber vulcanization degree on the

гетерогенной системе SBS и битумной смеси после

quality of asphalt concrete used in road construction //

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022

ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО МЕХАНИЗМА И ХАР

АКТЕРИСТИК БИТУМА

645

Materials Science Forum. 2020. V. 992. P. 31-35. https://

sulfur // Constr. Build. Mater. 2013. V. 43. № 6. P. 461-

doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.992.31

468. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.03.001

2. He R., Liang Y., Gao L., Chen H., Yang B., Guo F.,

8. Gladkikh V.A., Korolev E.V. Suppressing the hydrogen

Geng J. Preparation and performance assessment

sulfide and sulfur dioxide emission from sulfur-bitu-

of asphalt emulsion modified by the fabricated SBS

minous concrete // Adv. Mater. Res. 2014. V. 1040. P.

latex // Adv. Civ. Eng. 2020. V. 2020. 11 p. https://doi.

387-392. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/

org/10.1155/2020/6699416

AMR.1040.387

9. Dutta U. Compatibility and rheological study

3. Xu J., Pei J., Cai J., Liu T., Wen Y. Performance improve-

of ASR asphalt binder // J. Mater. Civ. Eng.

ment and aging property of oil/SBS modified asphalt //

1998. V. 10. P. 40-44. https://doi.org/10.1061/

Construct. Build. Mater. 2021. V. 300. № 5. P. 123735.

(ASCE)0899-1561(1998)10:1(40)

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123735

10. Airey G.D., Rahimzadeh B. Combined bituminous

4. Feng Z., Yu J., Han J. Effects of thermal oxidative ageing

binder and mixture linear rheo-logical properties //

on dynamic viscosity, TG/DTG, DTA and FTIR of SBS-

Constr. Build. Mater. 2004. V. 18. P. 535-548. https://doi.

and SBS/sulfur-modified asphalts // Constr. Build. Mater.

org/10.1016/j.conbuildmat.2004.04.008

2011. V. 25. № 1. P. 129-137. https://doi.org/10.1016/j.

11. Thodesen C., Shatanawi K., Amirkhanian S., Bridges

conbuildmat.2010.06.048

W. Development of an empirical model for determining

5. Qian C.D., Fan W.Y., Yang G.M., Han L., Xing B., Lv X.

G^*/sin δ in crumb rubber modified binders // Constr.

Influence of crumb rubber particle size and SBS structure

Build. Mater. 2009. V. 23. № 5. P. 1922-1927. https://

on properties of CR/SBS composite modified asphalt //

doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.09.002

Constr. Build. Mater. 2020. V. 235. P. 117517. https://doi.

12. Ahmedzade P., Fainleib A., Günay T., Starostenko O.,

org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117517

Kovalinska T. Effect of gamma-irradiated recycled

6. Fu Q.H., Xu G., Chen X.H., Zhou J., Sun F. Rheological

low-density polyethylene on the high and low-tempera-

properties of SBS/CR-C composite modified asphalt

ture properties of bitumen // Int. J. Polym. Sci. 2013.

binders in different aging conditions // Constr. Build.

P. 8062-8070. https://doi.org/10.1155/2013/141298

Mater. 2019. V. 215. P. 1-8. https://doi.org/10.1016/j.

13. Wong W.-g., Li G. Analysis of the effect of wax content

conbuildmat.2019.04.076

on bitumen under performance grade classification //

7. Feng Z., Hu C. The research for SBS and SBR com-

Constr. Build. Mater. 2009. V. 23. № 7. P. 2504-2510.

pound modified asphalts with polyphosphoric acid and

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.02.030

НЕФТЕХИМИЯ том 62 № 5 2022