O método FTIR (espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier) é uma técnica eficiente para identificar aditivos de polímeros em um ligante.

A determinação do teor de polímeros é essencial para o controle de qualidade e garantia de qualidade durante o processamento e aplicação de asfalto modificado por polímero. Diferenças nas estruturas moleculares dos componentes de asfalto levaram a esforços para separar esses componentes usando cromatografia de exclusão de tamanho, mais comumente conhecida como cromatografia de permeação em gel. O GPC é um método de separar moléculas com base em seu tamanho e forma em solução. 

A capacidade da GPC de separar misturas por tamanho molecular em vez de por alguma propriedade complexa, como solubilidade ou absortividade, é uma das grandes vantagens da técnica. Esse recurso tornou o GPC uma técnica alternativa útil para o fracionamento de misturas complicadas, como resíduos de petróleo bruto, asfaltos e asfaltenos e um fator vital para o entendimento de misturas de asfalto. As diferenças nos pesos moleculares e nas distribuições de pesos moleculares identificadas pelos dados do GPC são usadas para prever envelhecimento, índice de envelhecimento da viscosidade, viscosidade e penetração. Como os componentes de polímero e asfaltos modificados com polímero podem ser completamente separados, o GPC é uma excelente ferramenta para medir quantidade ou existência de polímero em ligantes modificados.

A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN de 1H) surgiu como uma ferramenta muito poderosa e versátil para a caracterização do ligante asfáltico. A utilização de RMN de 1H e 13C pode fornecer informações sobre parâmetros estruturais médios de asfalto e asfaltenos, tais como percentagens de carbono aromático, carbono alifático, carbono ligado por ponte, carbono metílico, carbono circular, carbonato naftênico, comprimento da cadeia parafínica e outros parâmetros. 

O ambiente específico dos diferentes tipos de hidrogênios e carbonos pode ser definido. Assim, a espectroscopia de RMN é uma ferramenta poderosa para prever a estrutura de moléculas orgânicas complexas. Quando informações de RMN e GPC são combinadas, possíveis estruturas para asfalto e mecanismos de envelhecimento podem ser sugeridas. Recentemente, pesquisadores combinaram imagens de resolução atômica usando AFM com imagem molecular orbital usando microscopia de varredura por tunelamento para mostrar os arranjos atômicos reais em uma molécula de asfalteno. 

A identificação de estruturas moleculares fornece uma base para entender todos os aspectos da ciência do petróleo, desde a estrutura coloidal e interações interfaciais até a termodinâmica do petróleo, permitindo assim uma abordagem de primeiros princípios para otimizar a utilização dos recursos. As descobertas contribuem para um debate de longa data sobre a arquitetura molecular do asfalteno. O impacto da imagem AFM na compreensão da microestrutura e características de desempenho de um aglutinante de asfalto é imenso. Certos parâmetros químicos do asfalto têm um efeito consistente e mensurável na microestrutura do asfalto que pode ser observado com o AFM.

À medida que a nova eficiência permite que os refinadores extraiam mais gasolina e outros produtos petrolíferos do petróleo bruto e como a fonte de crus que produzem resíduos de asfalto de qualidade diminui, aumenta a necessidade de aditivos para aumentar os asfaltos de tiragem direta. Os aditivos mais comuns para aglutinantes de asfalto são os polímeros (estireno-butadieno-estireno e borracha de estireno-butadieno, agentes anti-retificação, agentes amaciantes e ácido polifosfórico).

Polímeros são usados para permitir uma disseminação mais ampla de valores de classificação de alto e baixo desempenho (PG). O benefício dos modificadores de polímero dependerá da concentração, morfologia, peso molecular, composição química e estrutura molecular do material. A fonte bruta, o processo de refinamento e o grau do ligante asfáltico puro são igualmente importantes. 

A reatividade residual do polímero é útil para melhorar a compatibilidade do aditivo com o aglutinante. As alternativas de base biológica, que estão sendo desenvolvidas em todo o setor em vários países, poderiam ser uma solução para reduzir a dependência do setor de asfalto dos recursos petrolíferos. Além dos esforços para criar ligantes alternativos, aditivos e extensores de base biológica estão sendo desenvolvidos.

Modificadores de baixo peso molecular são usados especificamente para melhorar a capacidade dos ligantes de asfalto de realizar um determinado ambiente. Esses materiais costumam ser proprietários, mas podem ser classificados por sua aplicação pretendida; isto é, antioxidantes, suplementos de hidrocarbonetos, agentes anti-retentores e agentes endurecedores.

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