作者:张婷 王春 来源:科技日报 发布时间:2015/11/4 10:39:13
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华理废轮胎胶粉资源化利用制备道路沥青关键技术

 

张婷 记者王春

正常的轮胎碾压路面使汽车行驶,废轮胎能干嘛?11月3日――7日,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:废轮胎不但不会堆积成山变成污染环境的“黑色杀手”,还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扬中市旧S238省道三栏路等道路的铺设中,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,我国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%的速率增长。大量堆积的废轮胎不但无法自动降解,占用土地资源,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: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,而我国却处于起步阶段。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,经过几年的实验室研究,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。(原标题:华理废轮胎胶粉资源化利用制备道路沥青关键技术 把废轮胎变成“绿色铺路石”)

 
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