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废轮胎制备改性沥青铺路前景广阔

正常的轮胎碾压路面使汽车行驶,那废轮胎又能干嘛?

在第17届中国国际工业博览会展出的华东理工大学项目“废轮胎胶粉资源化利用制备道路沥青关键技术”告诉你:废轮胎不会堆积成山变成污染环境的“黑色杀手”,而能在经过加工后变废为宝,作为沥青的改性“伴侣”铺设路面。

据项目负责人周晓龙教授介绍,这项技术现已投资建成20万吨/年的生产装置,生产的橡胶改性沥青已应用在多条道路的铺设中,目前完成道路约45公里,使用了约5500吨混合料,相当于再利用了11万条家用小轿车的废旧轮胎,不但解决了废轮胎的环境污染问题,还产生了一定的经济效益,仅2012年至2014年,总产值就高达1.5亿人民币。

数亿条废轮胎何去何从?  

据统计,中国2014年轮胎产量超过5.62亿条,而废轮胎产生量约为1000万吨,并以每年5%-6%的速度增长。大量堆积的废轮胎不但无法自动降解,占用土地资源,而且还存在引发火灾、滋生蚊虫等风险。如何妥善处置这些固体废弃物,成为世界各国普遍面临的难题。

事实上,废轮胎并非一无是处,而且浑身是宝,因为其含有高达近60%的橡胶混合物。周晓龙项目组瞄上的,正是废轮胎含有的橡胶混合物。

据周晓龙介绍,目前,废轮胎橡胶的处理方法主要有以下几种:原形直接利用、热分解、旧轮胎翻新、生产再生橡胶及生产硫化橡胶粉。在这几种处理方法中,用废轮胎胶粉改性沥青无疑是发展循环经济的最佳利用形式。

这是因为,采用胶粉改性沥青铺路,不但能提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性、抗老化和耐久性,还能替代目前被广泛使用且价格昂贵的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和丁苯橡胶等聚合物改性剂,有效降低道路建设成本,节约石油资源。

“相比于SBS改性沥青,胶粉改性沥青不但成本更低,其集料的抗车辙能力也更优。”周晓龙说。

变废为宝攻克技术难题

废轮胎胶粉改性沥青的应用在国外已有30多年的历史,而中国却处于起步阶段。既然胶粉改性沥青的优点如此之多,为何不在国内大面积推广呢?

“汽车、卡车等各类机动车都会产生废轮胎,这就导致胶粉原料来源复杂,因此,胶粉改性沥青若要达到SBS改性沥青的稳定性能,难度较大。”周晓龙说,技术难题是最大的阻力。

周晓龙项目组从2006年开始研究废轮胎胶粉制备道路沥青技术,经过几年的实验研究,2009年,该项技术在江苏文昌新材料科技有限公司进行产业化,建成了年产20万吨的生产装置。

难题却突然而至!胶粉改性沥青若是生产后直接铺设于路面,效果极好;若是贮存2-3天后再使用,产品的性能指标就会急剧下降。项目组想了许多方法来解决这一难题,但均以失败告终。

恰在此时,周晓龙参加了一个相关主题的国际会议。一位美国学者的发言让他恍然醒悟:为什么不想法避免产品的高温贮存过程呢?

原本生产胶粉改性沥青的方法是直接把胶粉和沥青混合后作为整体铺设路面。有没有可能,将胶粉与沥青分离贮存,在使用前再加入可以强化两者之间作用力的亲和性物质呢?

事实证明这个方法可行。“胶粉经过微波处理后,极易溶解在芳烃油中,产生的胶黏剂使得胶粉与沥青之间结合力增强,从而提高了胶粉改性沥青的存储稳定性。”周晓龙说。

绿色发展之路可期许

现在,用废轮胎胶粉资源化利用制备道路沥青关键技术生产的道路沥青,已应用在扬中市旧S238省道三栏路、南京南站路、南京苍山路、国道G523、扬中市迎宾大道等道路的铺设中。

此外,项目组还采用催化裂化油浆为降粘剂,发明了一种乳化橡胶改性沥青;同时,制备了一种质优价廉的道路沥青再生剂,用于老化道路沥青的性能恢复。项目还申请发明专利4项,其中,“一种用废旧轮胎胶粉改性的沥青及其制备方法”和“道路沥青再生剂”已获授权。

据周晓龙介绍,1997年美国立法规定:凡国家投资或资助的道路建设必须采用胶粉改性沥青,并规定胶粉的用量必须达到20%以上;在中国,目前已批准6条节能减排绿色低碳高速公路试点项目,其路面材料均是以废轮胎为原料生产的胶粉改性沥青。

由此可见,优良的使用性能和对环保的巨大贡献,使得胶粉改性沥青铺路技术的市场前景越来越广阔。

文章来源:上海教育新闻网

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