红外光谱在沥青行业中的应用

说到沥青，大家的第一印象可能就是城市里四通八达的沥青交通路面。没错！沥青作为石油炼制工业的重要副产品之一，在国防应急保障、水利基建工程、城市交通网络、民生物流供应以及“双碳”可持续发展中，起着非常重要的作用，是关乎国计民生的“基础战略材料”和大宗基础建材。

那如何才能确保沥青材料的质量稳定性以及定量分析改性沥青中SBS的含量，快速进行现场的鉴别和检测呢？答案就是：红外光谱仪，它可以为沥青行业的用户带来福音。

红外光谱技术是一项绿色环保的快速无损检测技术，通过对不同官能团（如：C-H、N-H、O-H、C=O）的分子振动检测及化学值，可以进行快速分析以及建立各种组分的定量模型，因而广泛用于各行业的质量控制和过程在线监控，如石油、化工、油品、饲料、纺织、煤化工等行业。我们利用红外光与沥青分子相互作用的特性，就可以快速分析沥青化学组成以及添加剂的含量，在沥青材料质量检测、性能预判等领域得到广泛应用。

首先，红外光谱仪可以测量不同种类的基质沥青，进行沥青种类的鉴别与掺假筛查，可以从源头上控制沥青的质量，确定沥青的产地，实时进行溯源。由于基质沥青具有独特的 “分子指纹”（特征吸收峰），如果添加了SBS/SBR/橡胶粉的改性沥青，红外光谱仪也能快速、准确的识别出来。

其次，通过对改性沥青特征峰的积分定量，红外光谱仪可以计算改性剂的含量，同批次多点取样，可以判断改性剂的均匀性是否良好，验证改性剂的类型是否合格，防止以次充好现象的发生。荧飒光学依据中华人民共和国交通运输行业标准《JT∕T 1329-2020 SBS改性沥青改性剂含量测试方法红外光谱法》设计的SBS改性剂的定量软件，如下图所示。通过测量不同浓度的SBS改性剂的沥青样品，按照软件的操作，即可准确定量出SBS改性剂的含量。

，红外光谱仪可以对沥青的老化程度进行评估，沥青样品会随着时间、光照等外部因素逐渐老化，表现为表面变硬、变脆、性能劣化，颜色变深，表面出现干裂、起皮、脱落，变得干燥，流动性变差，失去黏性等现象，其老化本质体现在红外光谱图中，主要是氧化生成羰基（C=O，1700 cm^-1）、亚砜基（S=O，1030 cm^-1）等化学键。通常情况下，羰基指数=老化峰/参考峰，指数越高老化越严重。该指标的评估，可以对拌合温度/时间进行指导、预判路面的寿命、选择养护时机等。

此外，红外光谱仪还可以将沥青的针入度、软化点、延度等指标和红外光谱图关联起来，建立多个性能预测模型，分析旧沥青和再生剂的相容性，优化再生剂的配方和掺入量等。该应用已纳入国标JTG 3410-2025 T 0636《沥青红外光谱试验》中。

综上所述，红外光谱技术可以全面应用在沥青的各个生产和应用环节，已经从实验室测量走向现场分析，真正实现了 “移动实验室”测量。

2026-04-30

2026-04-24