在改性瀝青生產中，實現改性劑（如SBS、SBR、橡膠粉等）在高溫瀝青中的均勻、穩(wěn)定分散，是確保終產品性能（如彈性恢復、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、性）的關鍵。這需要一套綜合的工藝和設備解決方案，在于施加高強度的機械剪切力、控制工藝參數以及提供足夠的發(fā)育時間。以下是主要實現方式：
1. 改性劑的預處理與計量添加：
* 精細研磨/造粒： 對于塊狀或顆粒較大的改性劑（尤其是SBS），預行精細研磨，減小粒徑，增加比表面積，有利于更快熔融和分散。
* 預溶脹/預混： 將改性劑顆粒（特別是SBS）在加入高溫瀝青前，與適量的芳烴油或植物油混合，進行預溶脹處理。這能軟化顆粒，降低其熔融溫度，減少在高溫瀝青中直接加入時因快速受熱表面熔融結塊的風險，促進后續(xù)分散。
* 母液法： 先將部分基質瀝青與高比例的改性劑在設備中制成高濃度的改性瀝青母液（如30% SBS含量），再將母液與剩余基質瀝青混合稀釋。這種方法能更有效地分散初始高濃度的改性劑。
* 計量： 采用高精度計量秤和控制系統(tǒng)，確保改性劑和基質瀝青按設定比例穩(wěn)定、連續(xù)地投入，避免比例波動影響分散效果。
2. 高強度剪切分散設備（環(huán)節(jié)）：
* 高速剪切膠體磨/高剪切均化器： 這是實現均勻分散的設備。其部件是高速旋轉的轉子（線速度可達20-50 m/s）與精密配合的定子（間隙通常為0.1-0.5mm）。改性劑顆粒與瀝青的混合物在強大的離心力作用下被強制通過狹小的定轉子間隙。
* 剪切作用： 高速旋轉的轉子與靜止的定子之間形成巨大的速度梯度，產生強烈的剪切力，將改性劑顆粒（尤其是聚合物）撕裂、破碎成更小的微粒或分子鏈段。
* 撞擊、研磨作用： 顆粒與轉子、定子齒壁以及顆粒之間發(fā)生劇烈碰撞和摩擦，進一步粉碎顆粒。
* 湍流混合作用： 高速旋轉產生強烈的湍流，使物料得到充分混合。
* 多級剪切與循環(huán)研磨： 單次通過可能不足以達到理想的分散度。通常采用循環(huán)研磨工藝，物料在混合罐和膠體磨之間多次循環(huán)（循環(huán)次數和時間根據配方和性能要求確定），確保所有物料都經過足夠次數的強力剪切。一些設備采用多級串聯膠體磨，逐級提高分散細度。
* 溫度控制： 剪切過程會產生大量熱量，必須配備的冷卻系統(tǒng)（如夾套冷卻、在線冷卻器），將溫度嚴格控制在工藝窗口（通常SBS在170-190°C）。溫度過低，改性劑熔融不充分，難以分散；溫度過高，瀝青和改性劑易老化降解。
3. 攪拌與混合：
* 預混合罐： 在進入膠體磨之前，基質瀝青和改性劑首先在帶有攪拌器的預混合罐中進行初步混合。攪拌器（如槳式、框式）提供宏觀混合，使改性劑初步浸潤、分散在瀝青中，形成相對均勻的混合物，為后續(xù)的高強度剪切做準備。
* 發(fā)育罐： 經過高強度剪切后的改性瀝青進入發(fā)育罐。罐內裝有低速攪拌器（防止高速攪拌引入氣泡和過度降溫），在適宜溫度下保溫攪拌一段時間（通常0.5-4小時）。這個“發(fā)育”或“溶脹”過程至關重要：
* 分子鏈舒展： 被剪切開的聚合物分子鏈有足夠時間在熱瀝青中舒展、溶解。
* 網絡結構形成： SBS等嵌段聚合物分子鏈段重組，形成更完善的三維網絡結構，這是賦予改性瀝青高彈性的基礎。
* 穩(wěn)定化： 促進改性劑與瀝青的相容，減少離析傾向。
4. 輔助混合元件：
* 靜態(tài)混合器： 安裝在管道中，利用內部特殊設計的混合元件（如螺旋片、波紋板）將流動的物流不斷分割、轉向、合并，在不依賴外部動力的情況下增強混合效果，常作為膠體磨前后的補充混合手段。
5. 的過程控制與監(jiān)測：
* 整個系統(tǒng)（溫度、壓力、流量、轉速、循環(huán)時間、發(fā)育時間）由自動化控制系統(tǒng)監(jiān)控和調節(jié)，確保工藝參數穩(wěn)定在范圍。
* 終產品會進行顯微鏡觀察（看分散粒徑）、離析試驗（測穩(wěn)定性）、針入度、軟化點、延度、彈性恢復等指標檢測，以驗證分散效果和產品性能。
總結： 實現改性劑的均勻分散，是一個結合了預處理優(yōu)化、強力機械剪切（）、溫控、充分發(fā)育的系統(tǒng)工程。其中，高速剪切膠體磨提供的強剪切力是破碎和細化顆粒的關鍵，而發(fā)育過程則是分子鏈溶解和網絡結構形成的保證。的改性瀝青設備通過優(yōu)化設計這些環(huán)節(jié)及其協(xié)同作用，確保改性劑以微米甚至亞微米級穩(wěn)定分散在瀝青中，從而生產出的改性瀝青。
