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为解决 SBS 改性沥青（SBSMA）长期老化中富聚合物相（PRP）易降解问题，研究人员探究有机蒙脱土（MMT）/ 纳米二氧化钛（TiO?）/SBS 的机械搅拌与微波预处理对 SBSMA 抗老化性能的影响，发现两种预处理可增强界面作用、延缓 PRP 降解，硅烷改性 TiO?后微波处理效果更佳，为 SBSMA 抗老化设计提供新方向。
在沥青路面的世界里，SBS 改性沥青（SBSMA）凭借出色的路用性能，如同一位备受青睐的 “路面守护者”，在高速公路表面层的应用占比高达 80%。然而，这位 “守护者” 却有一个致命弱点 —— 在长期面对热、氧、紫外线等环境因素的 “攻击” 时，容易发生老化。老化过程中，SBS 改性剂会逐渐降解，沥青中的轻组分也会向重组分转化，这一系列变化会严重破坏 SBSMA 中的富聚合物相（PRP）及其构建的稳定三维网络结构，导致路面性能快速衰减，使用寿命大幅缩短。就像一座坚固的城堡，一旦内部结构被侵蚀，外表再华丽也难以抵御岁月的摧残。如何精准守护 PRP，成为提升 SBSMA 抗老化性能的关键难题。
为了攻克这一难题，国内研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们将目光聚焦于有机蒙脱土（MMT）、纳米二氧化钛（TiO?）与 SBS 的预处理方式，探究机械搅拌和微波处理这两种不同方法对 SBSMA 长期热氧老化和紫外老化抗性的影响，尤其是对 PRP 的保护作用。这项研究成果发表在《Fuel》上，为 SBS 改性沥青路面的抗老化设计打开了新的思路。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。首先，利用压力老化容器模拟长期热氧老化环境，在紫外老化箱中进行紫外老化实验；其次，运用动态剪切流变仪（DSR）结合线性振幅扫描（LAS）试验评估流变性能；最后，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和荧光显微镜测试分析微观特征。
结果与讨论
FTIR 光谱分析
通过 FTIR 光谱对不同预处理方式的 MMT/TiO?/SBS 进行分析。与未处理的 SBS 改性剂相比，经处理的样品在 2987 cm?1 和 1393 cm?1 处出现新特征峰，分别归因于 C-H 的不对称伸缩振动和 - CH?的对称弯曲振动，这些峰来源于有机蒙脱土中的十八烷基二甲基苄基氯化铵（ODBA），表明预处理促进了 MMT/TiO?与 SBS 之间的相互作用。
流变性能与疲劳寿命
研究发现，机械搅拌和微波预处理均能改善 SBS 改性剂与沥青的相容性，增强 SBSMA 在长期热氧和紫外老化后的疲劳寿命。与未预处理的 MMT/TiO?/SBS 改性沥青相比，两种预处理方法不仅减少了长期老化过程中 SBSMA 中羰基的形成，还能有效延缓 SBS 改性剂的降解，从而防止 SBSMA 的 PRP 特征消失。此外，当用硅烷偶联剂对 TiO?进行表面改性后，微波处理的效果进一步增强。
结论
本研究系统考察了不同 MMT/TiO?/SBS 预处理方法对 SBSMA 经长期压力老化（PAV）和紫外老化后的流变性能、化学特征及微观结构的影响。结果表明，这些预处理方法有助于 MMT/TiO?与 SBS 改性剂之间的相互作用，改善 SBS 改性剂与沥青的相容性，并减少 MMT/TiO?对 SBSMA 低温柔韧性的不利影响。更重要的是，预处理方法能够精准保护 PRP 免受老化破坏，为 SBSMA 的抗老化设计提供了一种全新的策略。这一成果不仅深化了对 SBSMA 老化机理的认识，更为实际工程中延长 SBS 改性沥青路面的使用寿命提供了科学依据和技术支持，有望在高等级沥青路面表面层等领域发挥重要作用。
