リサイクルポリエチレンワックス/バイオオイルベースの反応性複合材リジュベネーターによる、経年SBS改質アスファルトバインダーの中温リジュベーション性能バランス機構への影響
Effect of a Recycled Polyethylene Wax/Bio-Oil-Based Reactive Composite Rejuvenator on the Performance Balance Mechanism of Intermediate-Temperature Rejuvenation of Aged SBS-Modified Asphalt Binder
本研究では、リサイクルポリエチレンワックス(PREW)、廃食用油(WCO)、エポキシ化大豆油(ESO)からなる複合リジュベネーターを開発し、第三級アミン触媒BDMAで活性化させることで、経年SBS改質アスファルトバインダーの中温リジュベーションを改善した。ローリング薄膜オーブンと圧力老化容器による老化を経たバインダーに対し、従来の試験、回転粘度計、曲げ梁粘度計、多重応力クリープ回復試験、蛍光顕微鏡、フーリエ変換赤外分光法を用いて、巨視的、レオロジー的、微細構造的特性を評価した。老化によりバインダーは硬化・脆化し、軟化点と粘度が増加、針入度と延性が低下し、ポリマーリッチ相が乱れた。PREWは流動抵抗を低減し、比較的高い温度での構造安定性を維持したが、WCOは柔軟性と流動性を向上させたものの、過度の軟化は高温安定性を損なった。ESO/BDMA処理は、酸素含有官能基関連の吸収領域の変化を伴い、SBSリッチ相の連結性を改善した。試験された温度のうち、120°Cが評価された特性間の全体的なバランスが最も良く、低温応力緩和要件を満たしつつ高温クリープ変形を制限した。これらの結果から、PREW/WCO/ESO-BDMAリジュベーションシステムにとって、120°Cが好ましい処理温度であることが特定された。
- リサイクルポリエチレンワックス(PREW)、廃食用油(WCO)、エポキシ化大豆油(ESO)からなる複合リジュベネーターを開発し、第三級アミン触媒BDMAで活性化することで経年SBS改質アスファルトバインダーの中温リジュベーション性能を改善した。
- 処理温度120°Cが、低温応力緩和要件を満たしつつ高温クリープ変形を制限する最もバランスの良い条件として特定された。
本記事は、経年SBS改質アスファルトバインダーのリジュビネーション(再生)において、リサイクルポリエチレンワックス(PREW)、廃食用油(WCO)、エポキシ化大豆油(ESO)を組み合わせた複合リジュベネーターと第三級アミン触媒BDMAによる活性化プロセスを提案している。再生アスファルト材料はインフラ維持・再生材市場での需要が高まっており、廃棄物(廃食用油・リサイクルPE)を原料に活用する点はサーキュラーエコノミー的価値も高い。最適処理温度120°Cという具体的な運転条件が特定されたことで実用化に向けた産業応用の可能性が示唆され、アスファルト再生材・インフラ材料分野の材料イノベーションとして注目に値する。