Быстрое развитие транспортной отрасли привело к появлению все большего количества использованных шин, и проблема загрязнения окружающей среды выходит на первый план. Использование добавок резины для модифицикации битума позволяет не только снизить загрязнение, вызываемое бурным развитием автомобильной промышленности, но и повысить термостойкость и устойчивость покрытия к трещинам из-за низких температур.
Однако вязкость битума, модифицированного резиной (CRMB), очень высока, поэтому для завершения смешивания и укладки требуется более высокая температура по сравнению с обычной битумной смесью. Таким образом, высокое энергопотребление и высокий уровень выбросов стали краеугольным камнем его продвижения.
Интересный момент в производстве смеси битумов заключается в повышении технологичности за счет добавления теплоносителя для снижения вязкости и для снижения температуры смеси.
Битумные технологии, в основном, подразделяются на четыре вида: технология вспенивания цеолита, технология снижения органической вязкости, поверхностно-активная технология и технология эмульгированного битума.
- Механизм технологии перемешивания цеолита при нагревании подразумевает, что водяной пар, испаряющийся внутри цеолита при высокой температуре, может смешиваться с битумом для образования пенного битума с меньшей вязкостью.
- Механизм снижения органической вязкости заключается в том, что редуктор вязкости становится жидким при температуре выше температуры плавления и имеет хорошую совместимость с битумом. Жидкость равномерно диспергируется между молекулярными цепями полимера, тем самым снижая трение молекулярной цепи и улучшая текучесть полимера.
- Механизм поверхностно-активной технологии - это добавление в битум воды и ПАВ. В процессе смешивания образуется устойчивая структура водяной пленки со смазывающим эффектом во внутренней части смеси. Такая структура может снизить вязкость смеси.
- Механизм технологии эмульгированного битума заключается в приготовлении специального высококонцентрированного эмульгированного битума путем добавления теплого растворителя вместо обычного битума.
Недавно технология слабого нагревания смеси битумов была применена к смеси CRMB. Ученые исследовали влияние органической вязкости, снижающей теплоту смеси (OVRWMA), на свойства покрытия CRMB. Результаты показали, что OVRWMA может улучшить высокие и низкие температурные свойства смеси CRMB.
Температура формования может быть снижена на 30℃ и смесь CRMB, приготовленная в теплом состоянии, имеет лучшую трещиностойкость и стойкость к колееобразованию по сравнению с горячей смесью. OVRWMA может увеличить температуру размягчения, снизить вязкость и проникновение CRMB.
Тем не менее, мало иданных о влиянии теплоносителя на свойства старения CRMB. В настоящее время, исследования теплоносителя в основном состоят из OVRWMA и натурального теплоносителя цеолита. Исследования OVRWMA в основном изучают физические свойства, а вот на изучение старения направлено не так много сил. А также, немногочисленны исследования модифицированного натурального теплоносителя цеолита.
Под вопросом остается влияние модифицированного природного агента теплого перемешивания цеолита (MNZWMA) и OVRWMA на физические свойства, кратковременное термическое окисление, долговременное термическое окисление и УФ старение CRMB.
Некоторые исследования указывают, что MNZWMA повышает температуру размягчения и вязкость, снижает проникновение и эластичность CRMB. Дозировка MNZWMA достигает 8%, температура размягчения CRMB увеличивается с 69,5℃ до 72 ℃, а вязкость увеличивается с 1,75 Pa-s до 1,91 Pa-s, что означает, что MNZWMA может повысить температурную стабильность CRMB.
- OVRWMA уменьшает температуру размягчения и вязкость, а также повышает проникновение и пластичность CRMB. Если дозировка OVRWMA составляет 4%, температура размягчения CRMB падает с 69,5 ℃ до 66,6 ℃, а вязкость падает с 1,73 Pa-s до 1,26 Pa-s, которые показывают, что OVRWMA может улучшить сопротивление CRMB низким температурам.
- Когда доза MNZWMA увеличивается до 8%, SPI CRMB падает с 4,5℃ до 3,1℃, а VAI уменьшается на 10% при старении под воздействием ультрафиолета. Таким образом, он может улучшить антивозрастные свойства CRMB.
- Когда доза OVRWMA достигает 4%, SPI увеличивается с 4,5 ℃ до 5,9 ℃, а VAI увеличивается на 7% при старении УФ. Следовательно, это не способствует антивозрастным свойствам CRMB.
- MNZWMA улучшает антивозрастные свойства CRMB, 4% дозировка MNZWMA может снизить скорость образования C=O и S=O на 24,1% и 4,9%, возможно, потому, что MNZWMA ингибирует проникновение кислорода в определенной степени.
- OVRWMA не способствует антивозрастным свойствам CRMB, 2% дозировка OVRWMA может увеличить скорость образования C=O и S=O на 25,0% и 7,9%, возможно, потому, что OVRWMA может уменьшить вязкость CRMB, что положительно влияет на летучесть легких компонентов в битуме.