2023SFP 1-2 再生塑料对沥青混合料性能的影响及应用研究
发布时间: 2023/12/28 发布者： 原创 浏览量：
项目编号：2023SFP 1-2
项目名称: 再生塑料对沥青混合料性能的影响及应用研究
研究背景：
2021年我国废塑料材料化利用率达31%左右，仍具有较大回收及材料化利用潜力。目前塑料生产占全球石油消费的4％至8％，若不采取积极措施，到2050年，整个塑料行业的石油消耗将占石油总消耗的20％。与此同时，用于大规模铺路的石油沥青需求量也在逐年增加。2021年末我国公路通车总里程528.07万公里，公路养护里程525.16万公里，公路建设与养护的石油沥青表观需求量为8348.5万吨（包括喷洒类、拌合类等），缺口2796.8万吨需依赖进口，消耗砂石集料及填料44773.5万吨左右。如果将再生塑料产业与路面铺装材料产业纵向一体化产业链条打通，是实现减少塑料白色污染、减油、促进石化产业降碳转型的必由之路，也是缓解我国交通基础设施建设及养护过程的原材料短缺、提升路面使用寿命的根本需求，同时为传统石化工业带来新的挑战和机遇。
研究目标：
中期进展：
项目名称: 再生塑料对沥青混合料性能的影响及应用研究
研究背景：
2021年我国废塑料材料化利用率达31%左右，仍具有较大回收及材料化利用潜力。目前塑料生产占全球石油消费的4％至8％，若不采取积极措施，到2050年，整个塑料行业的石油消耗将占石油总消耗的20％。与此同时，用于大规模铺路的石油沥青需求量也在逐年增加。2021年末我国公路通车总里程528.07万公里，公路养护里程525.16万公里，公路建设与养护的石油沥青表观需求量为8348.5万吨（包括喷洒类、拌合类等），缺口2796.8万吨需依赖进口，消耗砂石集料及填料44773.5万吨左右。如果将再生塑料产业与路面铺装材料产业纵向一体化产业链条打通，是实现减少塑料白色污染、减油、促进石化产业降碳转型的必由之路，也是缓解我国交通基础设施建设及养护过程的原材料短缺、提升路面使用寿命的根本需求，同时为传统石化工业带来新的挑战和机遇。
研究目标：
1. 探明再生热塑性塑料化学热改性方法及对沥青增容改性机理；
2. 提出高掺量热塑性塑料梯级混溶改性沥青及混合料规模化制备工艺；
2. 提出高掺量热塑性塑料梯级混溶改性沥青及混合料规模化制备工艺；
3. 实现热固性塑料多级粉碎筛分和粒型整形再生装备及工艺一体化；
4. 完善基于再生热固性塑料定向级配设计的沥青混合料设计方法与性能评价指标；
5. 提出高掺量再生塑料改性沥青路面施工工艺及路面质量控制标准。
中期进展：
1. 开发了具有普适性的再生塑料-沥青增溶剂，解决了再生塑料与沥青组分相容的技术瓶颈，确定了再生热塑性塑料与沥青混熔的控制指标和标准，实现了再生热塑性塑料的替代率不低于沥青质量的20%，沥青混合料动稳定度9000次/mm，满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40要求（任务书要求≥5000次/mm）
2. 提出了热固性塑料填料梯级破碎、整形和分选方法，突破了沥青混合料中再生热固性塑料100%替代填料，形成了再生塑料替代沥青混合料填料的添加、拌合和成型等成套工艺，再生塑料填料沥青混合料路用性能满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40要求。
阶段性项目成果：
论文：YJ Jin, HY Li, J Chen, et al. Microscopic Properties of Asphalt and Polyethylene at an Extraordinary High Dosage through Molecular Dynamics Simulation, Buildings, 2024,14: 164. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings14010164
实用新型专利：《一种废塑料改性沥青的制备装置》
实用新型专利：《一种用于废旧塑料改性沥青的混溶储存装置》
标准：《沥青混合料用再生塑料填料应用技术规范》
标准：《沥青混合料再生塑料填料》