Reutilización de plásticos poliméricos de desecho: un estudio de dinámica molecular sobre el aumento de la dureza y...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Ciencias de los Polímeros

Sus antecedentes:

• Los plásticos mejoran el rendimiento del pavimento de asfalto, pero su impacto a nivel molecular en el asfalto envejecido modificado con SBS no se comprende bien.
• Existe un análisis teórico limitado sobre cómo los diferentes tipos de plástico influyen en el comportamiento de envejecimiento del asfalto a escala molecular.

Objetivo del estudio:

• Investigar el comportamiento de envejecimiento a nivel molecular del asfalto modificado con SBS con varios plásticos (PE, PP, PA) utilizando simulaciones de dinámica molecular.
• Analizar el comportamiento de difusión y los efectos de los plásticos en las propiedades termodinámicas y mecánicas del asfalto modificado con SBS envejecido.

Principales métodos:

• Se utilizó un software de dinámica molecular para simular el comportamiento de envejecimiento del asfalto modificado por SBS con polietileno (PE), polipropileno (PP) y poliacrílico (PA).
• Parámetros termodinámicos analizados (MSD, RDF, FFV, concentración relativa) y propiedades mecánicas para evaluar la difusión y el impacto plástico.
• Valores de energía superficial calculados para PE, PP y PMA en asfalto modificado con SBS envejecido.

Principales resultados:

• Las moléculas de plástico se dispersan alrededor de los componentes de asfalto en el asfalto modificado con SBS envejecido, interrumpiendo la agregación y mejorando la dispersión, lo que conduce a una mayor estabilidad térmica.
• La energía superficial aumentó: el PE en un 27,02%, el PP en un 7,74% y el PMA en un 11,84% en comparación con el asfalto modificado con SBS envejecido.
• La incorporación de plásticos, especialmente PE, mejoró significativamente la resistencia a las grietas del asfalto envejecido modificado con SBS.

Conclusiones:

• Los plásticos mejoran efectivamente el rendimiento de envejecimiento del asfalto modificado con SBS al alterar la estructura molecular y mejorar la dispersión.
• El polietileno (PE) demostró la mejoría más significativa en la resistencia a las grietas entre los plásticos probados.
• Esta investigación ofrece ideas teóricas para la utilización de plásticos de desecho para mejorar el rendimiento del asfalto a nivel molecular.