【每日科技网】华理废轮胎胶粉资源化利用制备道路沥青关键技术

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。