國內外對生物瀝青這一新型道路材料已經開展了一定的研究,當前的研究表明生物質原料、生物質液化工藝以及生物油重組分的分離方式均對生物浙青的化學組成與瀝青性能有較大影響,不同原料與不同制備工藝條件的生物瀝青化學組成與頭際性能均存在較大差別,國內外目前尚未建立生物瀝青化學組成與使用性能之間的關系模型。
生物瀝青完全替代石油瀝青
Metwally以紅橡木、柳木以及玉米秸稈的熱解油為原料制備了聚合物改性生物瀝青和未改性生物瀝青,研究發現未改性生物瀝青和聚合物改性生物浙青拌合與壓實溫度均低于石油浙青,各生物瀝青高溫臨界溫度處于50℃~76℃之間并且聚合物改性生物瀝青高溫性能優于未改性生物瀝青,但無論是改性生物浙青還是未改性生物瀝青的低溫抗裂性能均遠差于石油瀝青。RaouF MA將二種熱塑性聚合物分別以2%和4%的比例摻入紅橡木熱解油并在110℃下共熱2 H除去生物油中輕組分從而制備得到生物瀝青,通過動力黏度試驗比較其溫度敏感性和觸變性與石油浙青的差別,研究表明相比于石油瀝青,生物瀝青動力黏度受翻速率影響較小,但其對溫度卻更敏感。
生物瀝青作為增量劑或改性劑
Fini EH等利用 DSR 與 BBR 考査了 2%、5%與10%豬糞生物瀝青摻人對PG64~ 22石油瀝青性能的影響,研究發現豬糞生物油重組分的摻人會導致石油瀝青高溫性能的下降,但卻可以提升石油瀝青的低溫性能,10%豬糞生物瀝青的摻人可以使基質瀝青的低溫開裂溫度由31.7℃降低至36.3℃。Xu等對5%與10%廢木材熱解油重組分摻入PG58 ~ 28基質瀝青前后流變性的研究表明生物油重組分摻人石油瀝青可以提升其的高溫性能,降低石油瀝青拌合與壓實溫度,但同時對石油瀝青低溫性能卻有較大損害作用。廖曉鋒等以大豆和棉籽為原料制備的生物瀝青,研究發現<20%比例的該生物浙青摻入石油瀝青可以有效提升石油瀝青低溫抗裂性能,但對石油瀝青高溫性能與抗疲勞性能卻有一定程度負面影響。
國內外的研究表明生物瀝青作為一種綠色、可再生的新型道路瀝青材料擁有較為廣闊的前景,但目前其使用性能尚存在較大的不足。對生物瀝青制備工藝進訂全方位系統化研究、利用先進的化學表征方法建立生物瀝青化學組成與性能之間的關系模型以及通過化學改性或摻人SBR等聚合物等方式提升生物浙青實際性能對生物浙青進一步的研究與應用具有重要意義。