荧光显微镜在改性沥青研究中的应用

改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。

改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构，其中使用的SBS改性沥青就属于二种，SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物， SBS中聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段明显地呈现两相结构，聚丁二烯为连续相，聚苯乙烯为分散相，使其具有2个玻璃化转变温度，一个玻璃化转变温度(Tg1)为-88~-83℃，另一个玻璃化转变温度(Tg2)为90℃，在Tg1~Tg2之间端基聚苯乙烯聚集在一起形成微区分散于聚丁二烯连续相之间，起到物理交联、固定链段、硫化增强及防冷流作用，具有硫化橡胶的高弹性和抗疲劳性能，当温度升至Tg2时，聚苯乙烯相软化和流动使得SBS具有树脂流动加工性。这种两相分离结构使其能与沥青基质形成空间立体网络结构，从而有效地改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、内聚附着性能、混合料的稳定性、耐老化性等。

SBS改性沥青以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，SBS易吸收沥青中的饱和分发生溶胀，溶胀后的SBS性更接近胶质; SBS与沥青的部分相容性改变了沥青组分分布，从而影响沥青的相态转变;沥青组分对聚合物粒子的充分溶胀和聚合物粒子对沥青组分的良好吸附是对沥青进行聚合物改性、提高沥青性能的基础，沥青组分对聚合物粒子的溶胀和聚合物粒子对沥青组分的吸附是一个动态的过程，这种动态过程会对聚合物改性沥青的空间三维网状结构产生很大的影响，进而影响其性能 。

一般来讲，改性剂在沥青中的分散状态，与其改性效果息息相关。检测人员可以直接在落射荧光显微镜下观察到改性剂在沥青中的分散状态，并据此判断沥青改性效果的好坏，这也是目前在沥青辅助检测方面常用的手段。

图1就是使用国产明美研究级正置荧光显微镜MF43-N观察到的两种改性沥青的显微状态。它采用优良的无限远光学系统，6孔转盘式荧光模块设计，荧光更换拆除方便，可自主方便更换想要的荧光激发块，大功率宽光谱LED落射荧光照明系统，高强度荧光亮度，满足长寿命需求，也可选配传统进口汞灯光源，其激发光源来自被检物体的上方，对透明和非透明的被检物体都适用。这也是荧光显微镜在沥青上显微检测的应用优势。一方面，沥青不透明，不能采用透射光源，即使采用透射光源，相应的沥青样品应该很薄，这种状态下，采用涂敷、切割制片都容易造成样品状态和组成分布的改变。另一方面，采用落射式光源，增强了检测制样的灵活度，既可以取沥青的任意断面检测，也可以在块体、薄膜表面进行检测。

总之，荧光显微镜可以快速、形象反映改性沥青宏观性能的特点，在改性沥青及其它沥青混合体系方面还具有很大的应用空间，应该在沥青研究、生产和应用中广泛推广和应用。