在沥青结合料中使用废料是可持续路面建设的重要策略，但废塑料-橡胶改性体系的稳定性仍受限于较差的界面相容性。本研究调查了改性剂组成（塑料/橡胶（P/R）比）和SEBS-g-MA相容剂浓度（2.5 wt.%?7.5 wt.%）对废塑料-橡胶改性沥青界面结构和流变性

　　在沥青结合料中使用废料是可持续路面建设的重要策略，但废塑料-橡胶改性体系的稳定性仍受限于较差的界面相容性。本研究调查了改性剂组成（塑料/橡胶（P/R）比）和SEBS-g-MA相容剂浓度（2.5 wt.%?7.5 wt.%）对废塑料-橡胶改性沥青界面结构和流变性能的影响。研究人员采用凝胶渗透色谱（GPC）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对反应挤出复合材料进行表征，以评估分子量演变和酯类相关化学相互作用，同时通过储存稳定性、粘度以及在线性粘弹性（LVE）和非线性粘弹性（NLVE）条件下的流变测试评估结合料性能。结果表明，5.0 wt.%的SEBS-g-MA浓度可最大化化学交联和橡胶脱硫速率。性能评估表明，7.5 wt.%的SEBS-g-MA浓度由于增强了复合材料组分之间的物理缠结，为沥青提供了优异的储存稳定性（分离指数（SI）

　　）和恢复率（R

　　25%）。这些发现表明，废塑料-橡胶改性沥青的性能受相容剂诱导的界面演变和P/R比的共同影响，并强调了评估LVE和NLVE响应以理解相容化废料沥青体系中机理-性能关系的重要性。

　　**论文解读：相容剂与塑料/橡胶比对废塑料-橡胶改性沥青界面结构与流变性能的协同调控**

　　全球城市固体废物（MSW）产量持续增长，其中塑料和橡胶废物占比显著，填埋处理导致环境风险。在路面工程中，将废塑料和废橡胶用作沥青改性剂是可持续建设的重要途径。废塑料可提高沥青刚度和抗车辙性，废橡胶则增强弹性和抗裂性，二者的性能互补性激发了协同改性策略。然而，塑料、橡胶与沥青之间显著的极性、分子结构和热力学差异，导致多相体系界面相容性差，引发储存和加工过程中的相分离，最终使改性沥青性能劣化。现有研究虽引入相容剂（如SEBS-g-MA）改善相容性，但对相容剂调控内部化学与物理结构演变、以及这种演变如何影响沥青结合料在弹性（线性粘弹性（LVE））和非线性粘弹性（NLVE）条件下的流变响应，仍缺乏系统机理认识。因此，本研究旨在阐明相容剂用量和塑料/橡胶（P/R）比对废塑料-橡胶复合材料内部结构及改性沥青结合料性能的影响，为相容剂类型和剂量的理性选择提供机理指导。

　　研究人员采用反应挤出法制备不同P/R比（1:3和1:4）及SEBS-g-MA含量（2.5 wt.%、5.0 wt.%、7.5 wt.%）的塑料-橡胶复合材料，废塑料（高密度聚乙烯（HDPE）和聚丙烯（PP））来源为城市固体废物，废橡胶（轻质热解地面橡胶（LPGR））由Liberty Tire Recycling LLC提供。关键技术方法包括：凝胶渗透色谱（GPC）分析甲苯可溶物分子量分布；傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征化学键变化；储存稳定性测试（计算分离指数（SI））；Brookfield旋转粘度计测量粘度；动态剪切流变仪（DSR）进行频率扫描、温度扫描和多重应力蠕变恢复（MSCR）测试；弯曲梁流变仪（BBR）评估低温性能。

　　通过GPC检测发现，添加SEBS-g-MA后，甲苯可溶组分的数均分子量（Mn）从LPGR的1.172×103Da升至2.447×104–2.960×105Da，重均分子量（Mw）和Z均分子量（Mz）可达数百万甚至上亿Da，表明相容剂促进了分子链增长和支化反应。FTIR分析显示，5.0 wt.% SEBS-g-MA时酯键（1735 cm?1）形成率最高，同时S-S键断裂和S-O键形成速率增大，表明该剂量下化学交联和橡胶脱硫反应最活跃；而7.5 wt.%时，可溶性酯含量最高但化学交联信号减弱，物理缠结作用增强。

　　通过“雪茄管”试验计算分离指数（SI），当相容剂含量为7.5 wt.%时，SI值最低（

　　<7.1%），储存稳定性最佳；5.0 wt.%时也可接受；2.5 wt.%时出现显著相分离。p/r比更高的样品（pra1:3）比pra1:4具有更小的si值，表明塑料含量较高有利于相容性。

　　Brookfield旋转粘度测试显示，5.0 wt.% SEBS-g-MA的样品在各温度下粘度最高，而7.5 wt.%时粘度反而降低，说明中等剂量有利于化学键合形成粘度增强结构，高剂量时物理稳定化机制占主导，不最大化流动阻力。

　　通过时间-温度叠加原理构建主曲线系列（高橡胶含量）表现出更高的复数模量（G*）和更低的相位角（δ），即刚度和弹性更优。PRA1:4-5.0样品刚度最高、δ最低。温度扫描测试表明，短期老化（RTFO）后，PRA1:3样品（低橡胶含量）的G*/sinδ值更高，抗车辙参数更优。MSCR测试（3.2 kPa）显示，PRA1:3样品的非可恢复蠕变柔量（Jnr）为0.45–0.65 kPa?1，恢复率（R）>

　　25%，优于PRA1:4（Jnr为0.8–1.3 kPa?1），表明低橡胶含量体系在高应力下具有更好的抗永久变形能力。

　　LVE参数表明PRA1:4在小应变下刚度更大，但NLVE参数（MSCR）显示PRA1:3在高应力下抗车辙性更优。这种差异源于两种测试探针不同：PRA1:4依赖橡胶物理填充增强小应变刚度，而PRA1:3在老化后形成更稳定的化学交联结构，抵抗界面脱粘和链滑移。

　　BBR测试显示，中等相容剂剂量（5.0 wt.%）虽增强界面作用，但导致低温刚度增加、应力松弛能力下降。高橡胶含量可改善弹性，但需权衡刚度增加。低温性能由结构增强与应力松弛能力的平衡决定。

　　讨论部分指出，相容剂SEBS-g-MA在塑料-橡胶体系中发挥化学与物理双重界面作用：5.0 wt.%时化学交联与脱硫反应最强，7.5 wt.%时物理稳定化为主。P/R比影响不同尺度下的流变行为：高橡胶含量增强小应变刚度，低橡胶含量（高塑料比例）在高应力下更抗永久变形。研究结果强调评估LVE和NLVE响应的必要性，以避免单一指标误导。结论翻译如下：

　　本研究调查了相容剂和塑料/橡胶组成如何共同影响废塑料-橡胶复合材料的内部结构及改性沥青结合料的流变行为。通过结合FTIR和GPC与结合料尺度在LVE和NLVE条件下的性能评估，研究提供了对相容化废塑料-橡胶改性沥青的机理导向解释。主要结论如下：

　　- SEBS-g-MA在塑料-橡胶复合体系中通过化学相互作用和物理稳定化发挥双重界面作用。FTIR和GPC结果表明，相容剂促进了酯类相关反应、分子量演变和橡胶脱硫。较高剂量的相容剂增强了物理界面稳定性，表现为改性沥青相分离减少。

　　- 观察到相容化行为的剂量依赖性转变。在5.0 wt.% SEBS-g-MA时，体系表现出最强的化学相互作用信号和最高的结合料粘度，表明该剂量对改性剂相内反应促进结构最有效。在7.5 wt.%时，主导贡献转向物理稳定化，改善了储存稳定性但未进一步增加粘度。

　　- LVE分析表明，高橡胶含量（PRA1:4）的结合料在高频范围内表现出更大的刚度。NLVE测试表明，低橡胶含量（PRA1:3，即较高塑料比例）的结合料在高应力下表现出更好的抗车辙性能（Jnr= 0.45 kPa?1至0.65 kPa?1）。这些结果表明，高橡胶含量主要增强小应变粘弹性刚度，而高塑料比例更有利于在非线性高应力条件下维持结构稳定性以抵抗永久变形。