科创中国
生物基路面材料制造技术
发布时间: 2022-11-04
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
新材料产业
成果介绍
大量应用于公路建设、防腐材料和防水材料等的石油沥青就是芳香族的稠环芳烃物质为主要成分的材料，随着我国道路基础建设和路面养护需求的增加，沥青用量也在逐年上升。以生物质焦油、木质素残渣等为主要原料制造生物质沥青，替代或部分替代来自化石资源的石油沥青，秸秆纤维在路面材料中应用有助于提高沥青路面性能。因此，生物基路面材料的制造应用能够显著减少化石资源消耗，有助于降低碳排放，还能够提高生物质加工行业的经济效益。
成果亮点
以农作物秸秆、林区抚育材及抚育作业剩余物、植物纤维残渣等为主要原料制备生物质沥青，部分替代来自化石资源的石油沥青。改善石油沥青的低温抗裂性、疲劳性能、抗冻融性能等，降低石油沥青成本，可用于高寒地区路面铺装。此外，该技术拓展农林剩余物应用范围，增加产业需求，通过经济杠杆引导和推动相关行业的环境保护，实现生物质资源的高值高效利用。
提升石油沥青性能的同时降低成本；减少农作物秸秆露天焚烧所带来的污染，为其高值化利用提供新途径。
市场前景（未来三年预计收益情况）
受原油价格影响，石油沥青价格波动巨大，国内沥青表观消费量3000 万吨以上。以使用量最大的70#沥青为例，当前价格4200元/吨（石油价格90美元/桶），历史上价格最高达到5000元/吨以上，按平均售价2500元/吨计算，秸秆等农林剩余物及热解产物吨成本约500元，按20%替代率计算，石油沥青原料成本可降低400元/吨以上，按销售1万吨/年计，利润增加超过400万元/年。
团队介绍
研究方向：
（一）木质素降解活化及化学改性研究,碱木质素反应活性低，直接进行化学改性困难，采用酶、双效催化等系列方法温和降解木质素，提高木质素反应活性.
（二）木质素的高值化应用研究.（1）将木质素用于制备高分子复合材料，开发了木质素/PVA膜材料、木质素/ABS复合材料、聚乙烯醇-碱木质素-二氧化硅复合发泡材料等。（2）定量解译木质素聚合物分子界面作用，阐明组分“表面性质-界面作用-性能”传导规律。（3）将木质素用于农业领域，开发为木质素水凝胶、木质素缓释肥/农药、木质素复合微肥等.
（三）植物多酚的定向解聚研究.植物多酚是重要林源活性物之一，高聚落叶松树皮多酚分子量较大，不易透过生物膜，生物活性低，将高聚原花青素解聚为低聚原花青素，可广泛用于医药、化妆品、保健食品等领域，具有重要的应用价值。
（四）图像精准智能识别在林业工程领域的应用.如生物质材料表面缺陷识别、疲劳预测与性能分析等。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-01
郭平
黑龙江省创新创业促进会
会长
综合评价
热熔型标线涂料主要是由石油树脂作为成膜物质，但石油资源属于不可再生资源，因此发展非石油路线的材料是今后可持续发展的趋势和方向。对于路标涂料来说，利用生物质资源合成涂料所需的成膜物质或者助剂是实现热熔型标线涂料可持续发展的有效途径之一。生物基高分子材料来源广泛，是以生物再生资源为基础，借助生物或化学手段合成的高分子材料，这种材料从原材料到合成手段都最大程度避开了与石化资源的关系，最大程度上提升了高分子材料的环境友好程度。
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评价单位：- (-) 评价时间：2022-11-18
郭平
黑龙江省创新创业促进会
会长
综合评价
热熔型标线涂料主要是由石油树脂作为成膜物质，但石油资源属于不可再生资源，因此发展非石油路线的材料是今后可持续发展的趋势和方向。对于路标涂料来说，利用生物质资源合成涂料所需的成膜物质或者助剂是实现热熔型标线涂料可持续发展的有效途径之一。生物基高分子材料来源广泛，是以生物再生资源为基础，借助生物或化学手段合成的高分子材料，这种材料从原材料到合成手段都最大程度避开了与石化资源的关系，最大程度上提升了高分子材料的环境友好程度。
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