目前，丁基橡胶在防水材料领域多用于制造丁基密封胶和丁基防水胶带，用于制造改性沥青防水卷材的研究较少，这主要是由于丁基橡胶与沥青的黏度相差较大，两者剪切共混的效果欠佳所导致的。本研究通过预制母体法制备了一系列不同丁基橡胶掺量的改性沥青防水卷材，研究了其基本性能、贮存稳定性和剥离性能，并考察了丁基橡胶在弹性体改性沥青防水卷材中的应用性能。

试验选用中石化70号A级道路沥青，其性能指标见表1；丁基橡胶选用埃克森美孚生产的低黏度丁基橡胶，品级065，其性能指标见表2中国沥青网sinoasphalt.com。

由于丁基橡胶与沥青的黏度相差较大，共混剪切力传递较小，直接将两者进行剪切共混的混合分散效果较差。为了得到共混效果较好的改性沥青产品，可以采用预制母液法或预制母体法先制备改性母体，再将改性母体与沥青混合得到改性沥青。本研究采用预制母体法制备改性沥青，即先在丁基橡胶中掺入基质沥青，然后在开炼机上制成含50%丁基橡胶的改性母体，最后将母体投入到大量的基质沥青中搅拌混合得到改性沥青。

将丁基橡胶改性沥青母体加入到基质沥青中，在180 ℃下进行高速剪切制备丁基橡胶掺量为3%的改性沥青，在剪切过程中通过荧光显微镜得到3%掺量的丁基橡胶改性沥青在不同搅拌时间下的荧光显微结构。搅拌时间分别为60 min、120 min、180 min时，丁基橡胶在沥青中的荧光显微结构如图1所示。

图1   不同搅拌时间下丁基橡胶在沥青中的显微结构

丁基橡胶相在沥青相中的浓度随搅拌时间的增加逐渐增大，这是由于随着丁基橡胶在沥青中发生溶胀，沥青中的轻组分逐渐进入到丁基橡胶相中，造成丁基橡胶相增大，沥青相减少。当高速搅拌至180 min时，丁基橡胶已充分溶胀且在沥青中分散均匀，说明丁基橡胶在基质沥青中具有良好的分散效果。

制备了不同丁基橡胶掺量的改性沥青，丁基橡胶掺量分别为1%、3%和5%，并测试了其基本性能，结果发现：与纯基质沥青相比，随着改性沥青中丁基橡胶掺量增加，其针入度逐渐降低，软化点逐渐升高；丁基橡胶改性沥青的感温性能表现为：随着丁基橡胶掺量的增加，改性沥青的针入度指数增大，当量软化点T800提高，当量脆化点T1.2提高。说明丁基橡胶改性沥青的耐热性能提高，耐低温性能变差。

聚合物改性沥青的实用性主要受聚合物在沥青中分散的均匀性和改性沥青的贮存稳定性影响。改性沥青中聚合物与沥青的相容性是评价改性沥青贮存稳定性的主要依据，聚合物与沥青的相容性评定一般是通过改性沥青的离析试验进行，主要测试指标是改性沥青的上、下两段的软化点离析差（△ts）。不同丁基橡胶掺量的改性沥青上下软化点差值见图2。

图2   丁基橡胶改性沥青上下软化点差值图

当丁基橡胶加入量小于5%时，丁基橡胶与沥青的相容性较好，改性沥青在热处理贮存过程中丁基橡胶不会发生明显的析出、分离现象。当丁基橡胶加入量为7%时，改性沥青的离析差超过30℃，说明改性沥青的贮存稳定性较差，已不适宜使用。因此，丁基橡胶改性沥青中丁基橡胶掺量不应超过5%。

丁基橡胶的加入对基质沥青剥离强度的影响很明显。随着丁基橡胶掺量增加，沥青的剥离强度先增大后减小，这是由于刚开始随着丁基橡胶掺量的增加，丁基橡胶与沥青之间建立了一种新的力学结构导致改性沥青的剥离强度提高，但当丁基橡胶掺量过多时，基质沥青发生了质变，沥青脆性增加并不再表现出沥青的性能。

尝试将丁基橡胶应用于弹性体改性沥青防水卷材，考察丁基橡胶的加入量对弹性体改性沥青防水卷材常规性能的影响，结果见表3。

丁基橡胶的加入能够提高弹性体改性沥青防水卷材的耐热性能并降低针入度，但丁基橡胶的加入量不宜超过3%。