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瀝青乳化劑有哪些?

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瀝青乳化劑作為表面活性劑的?種,主要用于瀝青的乳化。在乳化劑的存在下,瀝青以很小的顆粒分布于水中,從而形成低粘度、能滿足不同施工要求的穩定的水包油型(O/W)乳狀液,這種乳液即乳化瀝青。在瀝青的乳化過程中,乳化劑的類型、用量對乳液的質量、穩定性起著關鍵性的作用;同時乳化劑的結構決定了所形成乳液的性能差異,正是這種差異的存在,滿足了不同乳化瀝青的施工工藝。

 

瀝青乳化劑按離子類型分類可分為離子型瀝青乳化劑、非離子型乳化劑;離子型乳化劑又分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型。由于陽離子瀝青乳化劑與陰離子瀝青乳化劑相比在使用及性能上具有明顯的優點,例如生產簡便、與?料結合好、破乳速度可控、適應性好等,所以近年來各國均以發展陽離子型乳化劑為主。

 

我國陽離子瀝青乳化劑的研制和應用起步較晚,1977年研制成功,到目前為止,全國有14個省市已廣泛應于筑路修路,陽離子瀝青乳化劑在我國發展非常迅速,多家乳化劑廠家基本形成多品種、多系列的乳化劑,但產品的種類及產量還無法完全滿足國內路用乳化瀝青的要求。

 

 瀝青乳化劑研究進展

 

陽離子瀝青乳化劑一般由鏈烷基組成的親油基和由N+、-NH2等活性基團組成的親水基構成,按其結構可分為烷基胺類、酰胺類、季銨鹽類、?質胺類、咪唑啉類。近年,我國學者對乳化劑進行了廣泛的研究,制備了多個品種的瀝青乳化劑。

 

烷基胺類瀝青乳化劑

烷基胺類瀝青乳化劑由于單胺缺乏乳化力,常用的為烷基丙烯二胺,是以烷基碳鏈作為親油基,胺基作為親水基,烷基胺類瀝青乳化劑屬于快裂型乳化劑,由于單胺乳化性能差,主要應用的為烷基丙撐二胺(Duomeen T)、牛脂四胺(N-牛脂烷基三丙基四胺)及其它烷基多胺類。此類乳化劑乳化效果較好,對集料的黏附性好,對瀝青選擇性較低,當與重交瀝青作用時,得到的乳化瀝?穩定性良好。

 

酰胺類

酰胺類瀝青乳化劑主要是由脂肪酸和多乙烯多胺在溶劑和催化劑存在下反應脫水縮合而制得,其分子結構中包含酰胺基和胺基。酰胺類乳化劑根據所用原料的不同,可分為慢、中、快裂型乳化劑,此種乳化劑為咪唑啉陽離子瀝青乳化劑的中間產物,其合成工藝簡單,成本也較低,可大量生產使用。

 

季銨鹽

季銨鹽類乳化劑,由于乳化能力強,使用時無需調酸等優點,是目前我國生產和使用量最多的一種陽離子瀝青乳化劑,季銨鹽類陽離子瀝青乳化劑通常為單鏈烷基(R)季銨鹽,其余烷基(R1-5)為-CH3或環氧乙烷等小分子支鏈。它有多種合成方法,大部分是由伯胺、仲胺或叔胺與烷基化試劑通過親核取代反應所得。其中叔胺與烷基化試劑反應最為簡便。多為中快裂型,乳化?與?胺相近。與石料等基體結合破乳后形成的覆蓋膜層較薄。雙季胺鹽乳化劑除具有一般陽離子乳化劑的特性外,由于分子中引入了羥基和胺基活性基因,因此水溶性好,乳化效率高,乳液穩定,瀝青乳液可用于拌制粗粒式瀝青混合料、透層油、粘層油及貫入式路面施工。


木質胺類

木質胺類乳化劑,是以造紙廢液中的重要成分之一:木質素為主要原料合成的,可以用于慢裂乳化瀝青的乳化劑。因其使用的原料價格低廉,乳化性能較好,目前在我國使用非常普遍,可用于貫通式路面、灑布、機械拌合攤鋪和稀漿封層表面處理等,有較大的市場。但此類產品實際應用中存在一些問題,如產品質量不穩定,有效成分低,乳液正電荷強度弱,以及由此造成的乳化效果和慢裂效果不夠理想等。

  


本文摘于《廣東化工》2016年第20期,如有侵權,請聯系作者刪除

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