乳化瀝青及其生產(chǎn)技術h(編輯修改稿)
2024-12-03 06:59 本頁面
【文章內容簡介】 ) 乳化瀝青的 生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)工藝包括：瀝青和皂液的加熱溫度、皂液 PH 值的調節(jié)、生產(chǎn)時各管道流量的控制。 （ 1）瀝青和皂液的加熱溫度 瀝青要達到很好的流動狀態(tài)需要 瀝青有較高溫度，乳化劑在水中溶解、乳化劑皂液活性的提高、水和瀝青界面張力降低，等需要皂液處于一定的溫度。同時乳化瀝青生產(chǎn)后的溫度不能高于 100℃，否則將引起水的沸騰，綜合這些因素，選擇瀝青加熱溫度為 120~140℃，皂液溫度為 55~75℃，乳化瀝青出口溫度不高于 85℃。 （ 2）皂液 PH 值的調節(jié) 乳化機本身由于化學結構而有一定的酸堿 性，離子型乳化劑溶解于水中形成皂液， PH值對乳化劑的活性有影響，調至合適的 PH 值 使皂液的活性增強， 甚至有些乳化劑如果不調皂液 PH 值就無法溶解 。酸性使陽離子乳化劑活性增強，堿性使陰離子乳化劑活性增強，非離子乳化劑活性與 PH 值無關。使用乳化劑時應根據(jù)具體的產(chǎn)品說明進行 PH 值的調節(jié)，常用的酸堿有：鹽酸、硝酸、甲酸、乙酸、氫氧化鈉、純堿、水玻璃。 （ 3）管道流量的控制 瀝青、皂液的管道流量決定著乳化瀝青產(chǎn)品中的瀝青含量，乳化設備固定后生產(chǎn)量就基本固定了，要根據(jù)所生產(chǎn)乳化瀝青的類型來計算并調整各管道流量，應注意各管道 流量之和應等于乳化瀝青生產(chǎn)量。 乳化瀝青的 組成 乳化瀝青由一些三種主要物質組成：瀝青、水、乳化劑，除此之外 可以含有其他添加劑，如穩(wěn)定劑、特殊助劑、改性劑等。 （ 1）瀝青 瀝青是乳化瀝青中的最主要組成部分，一般占到乳化瀝青總質量的 50%~65%。當乳化瀝青噴灑或拌和使用后，其中的水分蒸發(fā)最終留在路面的是瀝青，乳化瀝青的各項檢驗指標的高低瀝青是一項決定性因素。石油瀝青是由碳、氫等復雜有機物組成的混合物，其化學組成及膠體結構隨油源不同、加工工藝不同，瀝青的路用性質、乳化的難易程度、改性的方法都會有所區(qū)別。因此生產(chǎn) 乳化瀝青首先考慮的是選擇適宜的瀝青品牌和標號，除了滿足最終的應用要求外，還應滿足乳化生產(chǎn)的要求。芳香份和膠質含量多的容易乳化，飽和份和瀝青質含量越多越不易乳化。從膠體結構來講，溶膠型瀝青比凝膠型瀝青容易乳化。 隨著改性瀝青的出現(xiàn)，改性瀝青用于乳化的現(xiàn)象也隨之出現(xiàn)。由于改性瀝青的粘度大幅度增加、且改性劑大部分是高分子聚合物，其可乳化性大大降低，因此在生產(chǎn)乳化瀝青時 應充分試驗。 （ 2）水 水是瀝青分散的介質，水的潔凈度和硬度會對乳化瀝青產(chǎn)生影響。鈣、鎂離子的存在對陽離子型乳化劑來說有利有弊，一方面需要消耗一定 酸 來中和，一方面 中和產(chǎn)物 CaCl2 作為乳化瀝青穩(wěn)定劑存在。對陰離子型乳化劑來說有弊，可溶性的鈣、鎂離子與陰離子型乳化劑的陰離子反應生產(chǎn)不溶性物質 ，消耗了乳化劑。水中雜質微粒也會影響瀝青的乳化，所以生產(chǎn)乳化瀝青的水最好是潔凈的硬度低的水。 （ 3）乳化劑 乳化劑在乳化瀝青中的比例很小，一般在 %~%之間（占瀝青乳液的質量），乳化劑的作用使得乳化瀝青可以以穩(wěn)定的乳狀液的形式存在，實現(xiàn)了從瀝青到瀝青乳液的轉變。除了起乳化作用外，乳化劑對乳化瀝青的路用性能影響巨大。 ① 乳化劑是乳化瀝青破乳速度的主要影響因素 乳 化劑品種的不同，決定了乳化瀝青破乳速度的本質不同。例如，使用木質素胺類乳化劑的破乳速度很慢，而使用脂肪酸胺類的乳化劑破乳速度會較快。對于同一類型的乳化劑化 學結構的不同也影響破乳速度。 乳化劑劑量越大，乳化瀝青中游離的乳化劑就越多，破乳速度就越慢。 ② 乳化劑對瀝青指標的影響 在乳化瀝青破乳、水分蒸發(fā)后，乳化瀝青中的乳化劑、酸等留在了瀝青中 。 乳化劑的存在使瀝青的極性增強，有利于改善瀝青與石料的粘結， 對于瀝青針入度、軟化點、延度等指標則有不同增減，使用時應具體分析。 ③④⑤ （ 3）添加劑 在乳化瀝青生產(chǎn)中 , 如果能加人少量的化學添加劑 , 既可以減少乳化劑用量 , 降低生產(chǎn)成本 ,又可以提高乳化劑的活性 , 改善乳化瀝青的貯存穩(wěn)定性。根據(jù)經(jīng)驗 , 加入以下添加劑有不同的作用 ① 加入鹵素無機鹽能增強乳化瀝青顆粒之間的雙電子層效應 , 增加電勢電位 , 阻止乳化瀝青微粒的相互聚集。 ② 加入水溶性高分子聚合物能在乳化瀝青中以網(wǎng)狀、線狀的形式存在 , 對乳化瀝青微粒起到隔離作用 , 同時還能增強乳化瀝青的粘附性。 ③ 加人一些非離子表面活性劑 , 能降低水的表面張力 , 同時當它與乳化劑混溶于水后 , 能起到復合乳化的效果 , 使乳化能力大大的增 強。 如果能同時選用多種化學添加劑 , 并將其用量的比例調節(jié)到最佳點 , 則可將乳化劑的用量降至最低點 , 同時又能制備出穩(wěn)定性良好的乳化瀝青。 各類化學添加劑的典型代表物 , 及其在生產(chǎn)中的用量 , 節(jié)省乳化劑效果如表所示。 添加劑類別 代表物 生產(chǎn)用量 鹵素無機鹽 氯化鈣、氯化銨 % 無機凝膠 水玻璃 % 水溶性高分子 PVA、纖維素類 % 非離子表面活性劑 OP TX10 % 瀝青乳化劑的類型、應用 瀝青乳化劑 大致可分為合成乳化劑、天然產(chǎn)物乳化劑、 無機粉末乳化劑等類型，而合成乳化劑是目前應用最多、性能最好的類型，因此一般所講的瀝青乳化劑都是指一類有機合成的可以乳化瀝青的表面活性劑。 瀝青乳化劑從化學結構上講是一種“兩親性”分子，分子的一部分具有親水性質，一部分具有親油性質。親油部分一般由碳氫原子團，特別是由長鏈烷基構成，差別較小。親水部分原子團則種類繁多，結構差異大。按照親水基在水中是否可以電離，瀝青乳化劑可以分為離子型和非離子型兩大類。離子類根
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