science >> Wetenschap >  >> Chemie

Polymeren effenen de weg voor een breder gebruik van gerecyclede banden in asfalt

Krediet:American Chemical Society

Elk jaar, ongeveer 27 miljoen banden eindigen op stortplaatsen, stortplaatsen en voorraden, waar ze gezondheids- en milieurisico's opleveren. Deze banden kunnen een tweede leven krijgen als onderdelen van de wegen die ze ooit hebben afgelegd, maar mengsels van grondbanden en asfalt kunnen onstabiel zijn. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben polymeeradditieven geïdentificeerd die de opslagstabiliteit van asfaltrubber verhogen. Ze rapporteren hun resultaten in het ACS-tijdschrift Energie en brandstoffen .

Omdat rubber zo veerkrachtig is, oude banden blijven lang in het milieu aanwezig, het creëren van brandgevaar en broedplaatsen voor knaagdieren en muggen. Deze duurzaamheid zou banden voordelig kunnen maken voor de productie van rubberasfalt - een mengsel van gemalen rubber voor banden en bitumen (asfalt) dat wordt gebruikt om wegen te plaveien en te repareren. Momenteel, ongeveer de helft van de Amerikaanse staten gebruikt rubber voor banden op de grond als bestanddeel van asfaltmengsels, onder vermelding van betere prestaties dan gewoon asfalt, kosteneffectiviteit en milieuvoordelen. Echter, het materiaal heeft twee grote uitdagingen die een breder gebruik beperken:de hoge viscositeit en de neiging om tijdens opslag in rubber- en bitumenlagen te scheiden. Christoffel Williams, Eric Cochran en collega's wilden polymeeradditieven identificeren die deze problemen verminderen.

De onderzoekers bestudeerden de stabiliteit van rubberasfalt gemaakt door verschillende hoeveelheden van de polymeren cis-isopreen te mengen en te extruderen, trans-isopreen, polybutadieen of polyisobutyleen met gemalen bandenrubber. Het team vond dat wanneer gemengd met asfalt, mengsels van gemalen bandenrubber met trans-isopreen of polybutadieen in een verhouding van 3:1 presteerden het beste. Deze mengsels verminderden de dichtheid van gemalen rubber van banden, zodat het vergelijkbaar was met asfalt en niet bezonken tijdens opslag. De polymeren hielpen ook de viscositeit van het rubberasfalt te verminderen, zodat het materiaal gemakkelijker te bewerken was. Volgens de onderzoekers is de polymeeradditieven zijn kosteneffectief, wat resulteert in een besparing van ongeveer 7 tot 10 procent in vergelijking met gewoon asfalt.