廢輪胎變成“綠色鋪路石”華理項目“變廢為寶”
正常的輪胎碾壓路面使汽車行駛，廢輪胎能干嘛?即將在第17屆中國國際工業博覽會展出的華東理工大學項目“廢輪胎膠粉資源化利用制備道路瀝青關鍵技術”告訴你：廢輪胎不但不會堆積成山變成污染環境的“黑色殺手”，還能在經過加工后變廢為寶，作為瀝青的改性“伴侶”鋪設路面。
據項目負責人周曉龍教授介紹，這項技術現已投資建成20萬噸/年的生產裝置，生產的橡膠改性瀝青已應用在揚中市舊S238省道三欄路等道路的鋪設中，目前完成道路約45公里，使用了約5500噸混合料，相當于再利用了11萬條家用小轎車的廢舊輪胎，不但解決了廢輪胎的環境污染問題，還產生了一定的經濟效益，僅2012年至2014年，總產值就高達1.5億人民幣。
數億條廢輪胎何去何從?
據統計，我國2014年輪胎產量超過5.62億條，而廢輪胎產生量約為1000萬噸，并以每年5%~6%的速率增長。大量堆積的廢輪胎不但無法自動降解，占用土地資源，還存在引發火災、滋生蚊蟲等風險。如何妥善處置這些固體廢棄物，成為世界各國普遍面臨的難題。
事實上，廢輪胎并非一無是處，而且渾身是寶：含有高達近60%的橡膠混合物。周曉龍項目組瞄上的，正是廢輪胎含有的橡膠混合物。
據周曉龍介紹，目前廢輪胎橡膠的處理方法主要有以下幾種：原形直接利用、熱分解、舊輪胎翻新、生產再生橡膠及生產硫化橡膠粉。在這幾種處理方法中，用廢輪胎膠粉改性瀝青無疑是發展循環經濟的最佳利用形式。
這是因為，采用膠粉改性瀝青鋪路，不但能提高瀝青的高溫穩定性、低溫抗裂性、抗老化和耐久性，還能替代目前被廣泛使用且價格昂貴的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和丁苯橡膠等聚合物改性劑，有效降低道路建設成本，節約石油資源。
“相比于SBS改性瀝青，膠粉改性瀝青不但成本更低，其集料的抗車轍能力也更優。”周曉龍說。
變廢為寶攻克技術難題
廢輪胎膠粉改性瀝青的應用在國外已有30多年的歷史，而我國卻處于起步階段。既然膠粉改性瀝青的優點如此之多，為何不在國內大面積推廣呢?
“汽車、卡車等各類機動車都會產生廢輪胎，這就導致膠粉原料來源復雜，因此，膠粉改性瀝青若要達到SBS改性瀝青的穩定性能，難度較大。”周曉龍說，技術難題是最大的阻力。
周曉龍項目組從2006年開始研究廢輪胎膠粉制備道路瀝青技術，經過幾年的實驗室研究，2009年，該項技術在江蘇文昌新材料科技有限公司進行產業化，建成了年產20萬噸的生產裝置。
難題卻突然而至!膠粉改性瀝青若是生產后直接鋪設于路面，效果極好;若是貯存2～3天后再使用，產品的性能指標就會急劇下降。項目組想了許多方法來解決這一難題，但均以失敗告終。
恰在此時，周曉龍參加了一個相關主題的國際會議。一位美國學者的發言讓他恍然醒悟：為什么不想法避免產品的高溫貯存過程呢?
原本生產膠粉改性瀝青的方法，是直接把膠粉和瀝青混合后作為整體鋪設路面。有沒有可能，將膠粉與瀝青分離貯存，在使用前再加入可以強化兩者之間作用力的親和性物質呢?
事實證明這個方法可行。“膠粉經過微波處理后，極易溶解在芳烴油中，產生的膠黏劑使得膠粉與瀝青之間結合力增強，從而提高了膠粉改性瀝青的存儲穩定性。”周曉龍說。
綠色發展之路可期許
現在，用廢輪胎膠粉資源化利用制備道路瀝青關鍵技術生產的道路瀝青，已應用在揚中市舊S238省道三欄路、南京南站路、南京蒼山路、國道G523、揚中市迎賓大道等道路的鋪設中。
此外，項目組還采用催化裂化油漿為降粘劑，發明了一種乳化橡膠改性瀝青;同時，制備了一種質優價廉的道路瀝青再生劑，用于老化道路瀝青的性能恢復。項目還申請發明專利4項，其中，“一種用廢舊輪胎膠粉改性的瀝青及其制備方法”和“道路瀝青再生劑”已獲授權。
據周曉龍介紹，1997年美國立法規定：凡國家投資或資助的道路建設必須采用膠粉改性瀝青，并規定膠粉的用量必須達到20%以上;在中國，目前已批準6條節能減排綠色低碳高速公路試點項目，其路面材料均是以廢輪胎為原料生產的膠粉改性瀝青。由此可見，優良的使用性能和對環保的巨大貢獻，使得膠粉改性瀝青鋪路技術的市場前景越來越廣闊。
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