隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入和生物技術(shù)的飛速發(fā)展,將生物質(zhì)資源應(yīng)用于傳統(tǒng)材料改性已成為重要趨勢。本文聚焦于高性能生物改性瀝青的制備技術(shù),并探討其在生物制藥研發(fā)與生產(chǎn)園區(qū)等特殊場景下的路用性能,旨在為構(gòu)建綠色、耐久的專用基礎(chǔ)設(shè)施提供新思路。
一、高性能生物改性瀝青的制備工藝
高性能生物改性瀝青的制備核心在于利用特定的生物質(zhì)原料或生物技術(shù)副產(chǎn)品,通過物理、化學(xué)或生物化學(xué)方法,對(duì)傳統(tǒng)石油瀝青進(jìn)行改性,以提升其性能。
- 生物改性劑的選擇與預(yù)處理:常見的生物改性劑包括植物油(如蓖麻油、桐油)、木質(zhì)素、廢棄食用油脂、生物瀝青(如熱解生物油)以及部分生物制藥過程中產(chǎn)生的特定有機(jī)副產(chǎn)品。這些材料需經(jīng)過脫水、過濾、提純或酯化等預(yù)處理,以去除雜質(zhì)、提高穩(wěn)定性及與瀝青的相容性。
- 改性工藝關(guān)鍵技術(shù):主要采用熔融共混法。在嚴(yán)格控制溫度(通常為140-180°C)和剪切速率條件下,將預(yù)處理后的生物改性劑按一定比例(通常為瀝青質(zhì)量的2%-10%)緩慢加入基礎(chǔ)瀝青中,并進(jìn)行高速剪切攪拌,確保均勻混合并發(fā)生必要的物理化學(xué)反應(yīng)(如交聯(lián)、酯交換)。有時(shí)需添加少量相容劑或穩(wěn)定劑以優(yōu)化微觀結(jié)構(gòu)。
- 性能調(diào)控與優(yōu)化:通過調(diào)整生物改性劑的種類、摻量、復(fù)合使用以及工藝參數(shù),可以有針對(duì)性地改善瀝青的高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能、抗老化性能及粘附性。目標(biāo)是獲得在高溫下具有足夠剛度、低溫下保持良好柔韌性,且耐久性優(yōu)越的改性瀝青產(chǎn)品。
二、生物改性瀝青在生物制藥園區(qū)場景下的路用性能研究
生物制藥研究和生產(chǎn)園區(qū)對(duì)內(nèi)部道路有特殊要求,如頻繁承受重型冷鏈運(yùn)輸車輛荷載、可能接觸化學(xué)試劑、對(duì)潔凈度有一定要求,且通常位于對(duì)環(huán)境友好性要求較高的區(qū)域。生物改性瀝青在此類場景下的路用性能表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢與需關(guān)注的方面。
- 高溫穩(wěn)定性與重載性能:生物改性劑中的某些成分(如木質(zhì)素)能有效提升瀝青膠漿的粘彈性,增強(qiáng)混合料的高溫抗變形能力,這對(duì)于承受頻繁重型藥品運(yùn)輸車(尤其是恒溫貨車)行駛的道路至關(guān)重要,有助于減少車轍病害。
- 低溫抗裂性與溫度適應(yīng)性:部分植物油類改性劑能改善瀝青的低溫塑性,緩解園區(qū)所在地區(qū)季節(jié)性溫差大導(dǎo)致的溫縮裂縫問題,保證道路平整與行車舒適。
- 環(huán)境相容性與安全性:生物改性瀝青減少了傳統(tǒng)聚合物改性劑或石油基材料的使用,其原料可再生,碳足跡相對(duì)較低,符合生物制藥行業(yè)綠色、可持續(xù)的發(fā)展理念。需確保所使用的生物改性劑及其反應(yīng)產(chǎn)物在長期使用中不會(huì)向環(huán)境釋放對(duì)周邊高靈敏度研發(fā)生產(chǎn)活動(dòng)有害的物質(zhì)。
- 耐化學(xué)性與耐久性:需針對(duì)性評(píng)估其對(duì)生物制藥園區(qū)可能意外灑落的少量酒精、清潔劑等化學(xué)品的耐受性。研究顯示,某些生物改性瀝青具有較好的抗老化氧化能力,長期性能衰減較慢,有利于降低園區(qū)道路的維護(hù)頻率和全生命周期成本。
- 施工與易維護(hù)性:生物改性瀝青的拌和與攤鋪溫度需根據(jù)具體配方優(yōu)化,但其施工工藝與傳統(tǒng)改性瀝青基本兼容。在園區(qū)進(jìn)行局部維修時(shí),其材料也易于獲取和處理。
三、結(jié)論與展望
高性能生物改性瀝青的制備技術(shù)為利用生物質(zhì)資源提升道路材料性能開辟了有效途徑。針對(duì)生物制藥研發(fā)與生產(chǎn)園區(qū)的特殊需求,初步研究表明,其在高低溫性能、環(huán)境友好性和耐久性方面具備潛在優(yōu)勢。未來的研究應(yīng)更加側(cè)重于:
- 開發(fā)基于生物制藥副產(chǎn)品(如特定發(fā)酵殘?jiān)蚣兓^程副產(chǎn)品)的高值化改性劑,實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
- 系統(tǒng)評(píng)估生物改性瀝青路面在模擬園區(qū)實(shí)際荷載、環(huán)境及可能的微量化學(xué)暴露下的長期性能演變規(guī)律。
- 建立適用于此類特殊區(qū)域的路面材料性能標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)體系。
通過跨領(lǐng)域的材料科學(xué)與生物技術(shù)結(jié)合,高性能生物改性瀝青有望為生物制藥等高端產(chǎn)業(yè)園區(qū)打造更安全、耐久、綠色的基礎(chǔ)設(shè)施提供關(guān)鍵材料支撐。
如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明出處:http://www.bjhaitehuadong.com.cn/product/71.html
更新時(shí)間:2026-01-19 20:48:50