沥青乳化剂类型和分类方式

沥青路面通常采用粘稠沥青作为结合料,为了满足路面施工时沥青的流动性,很好的裹覆矿料,须将粘稠沥青加热至要求的流动状态,以适应洒布或者拌和的需要,进行热态施工。也可将粘稠沥青用轻质油类稀释,制成液体沥青,进行冷态施工。随着化学工业的发展,表面活性剂--沥青乳化剂的开发,推进了乳化沥青应用技术的迅速发展。

一、什么是乳化?

在讲沥青乳化剂类型之前我们先讲一下乳化原理:乳化剂是表面活性剂的一种,它具有表面活性剂的基本特性,表面活性剂在日常生活中常见的情况有:将油和水一起注入烧杯中,经过搅拌或振荡后稍静置一会,就会出现油水分层的现象,上层为油,下层为水,(如图1)在油水两相分界处形成一层明显的接触膜,即使再加以搅拌,一旦静置还会分成两层,如果在油水中加入少量的表面活性剂(或者乳化剂),如合成洗涤剂或肥皂,再经搅拌混合,则由就会变成微小的颗粒分散于水中,成为乳状液(如图2)。这种乳状液静置后也很难分层,此现象称为乳化。

未加表面活性剂和添加乳化剂后的效果图

在油水的溶液中,加入表面活性剂(或者乳化剂)后,由于乳化剂的分子结构是由具有亲油基和易溶于水的亲水基所组成,亲油基和亲水基这两个基团,不仅具有防止油水两相排斥的功能,而且还具有把油水两相连接起来不使其分离的特殊功能。因此,当油水溶液中加入乳化剂后,由于乳化剂以其两个基团的定向排列于油水两相界面之间,把油和水连接起来,从而防止了它们的互相排斥作用,所以即使再次搅拌,增大油和水的接触面积,油仍可以细小的微粒稳定地分散于水中。这就是乳化剂具有两个基团作用的结果。

二、沥青乳化剂的类型有哪些?

1)按离子类型分类

按离子类型分类是最常用和最方便的方法之一,这种分类方式是指沥青乳化剂溶解于水溶液时,凡能电离生成离子或离子胶束的叫做离子型沥青乳化剂,反不能电离成离子或离子胶束的焦作非离子乳化剂。离子型乳化剂还要按生成的离子电荷种类又分为阴离子、阳离子型、两性离子型3种。

三种离子形态沥青乳化剂

2)按H.L.B值大小来分类

按H.L.B即按亲水基亲油基的平衡值分沥青乳化剂的类型,是以乳化剂的吸附薄膜被水和油湿润成都的差异来决定的。

表面活性剂H.L.B可定义为分子中亲水基团和亲油基团具有的综合亲水亲油效应,在一定温度和硬度的水溶液中,这种综合亲水亲油效应强弱的量度为表面活性剂本身的H.L.B值,即表面活性剂H.L.B值。

当H.L.B值在4~6为油包水型,即亲油基的基数大,亲水基的基数小;当H.L.B值在8~18为水包油型,即亲水基的基数大,亲油基的基数小。在道路工程中所用到的沥青乳液大部分为水包油型乳液,其乳化剂的H.L.B值均在8~18范围内。

3)按沥青乳液与矿料接触后分解破乳恢复沥青的速度来分类

按沥青乳液与矿料接触后分解破乳恢复沥青的速度的分类方法,是指用单一乳化所制备的乳液与矿料拌和时分解破乳速度的快慢而言。按照这个原则,可分为快裂型、中裂型、慢裂快凝型沥青乳化剂。




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