乳化劑的應(yīng)用

乳化瀝青是隨著瀝青用表面活性劑的開發(fā)應(yīng)用而發(fā)展的。另外乳化瀝青在金屬防腐、沙漠固沙、邊坡穩(wěn)定等方面的應(yīng)用亦早有報(bào)道。除了加工工藝外，對(duì)于確定的基質(zhì)瀝青，乳化劑的種類、結(jié)構(gòu)和組成決定了乳化瀝青的基本性質(zhì)及使用范圍。從結(jié)構(gòu)來看，乳化劑是由非極性的疏水基和極性的親水基組成的兩親性分子，這種結(jié)構(gòu)使乳化劑在溶液表(界)面形成定向緊密排列，改變了體系的表(界)面化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)乳化劑的濃度超過其臨界膠束濃度CMC(critical micelle concentration)，表(界)面張力降至低，從而具有乳化、消泡、分散等功能，在建材化工、石油開采、日用品、紡織印染等領(lǐng)域有廣泛的用途。根據(jù)乳化劑親水親油平衡值（HLB）的大小可初步確定其應(yīng)用的范圍，瀝青用乳化劑一般在10 ~ 18之間。由于瀝青乳液中瀝青的比表面積很大，所以乳化劑的濃度要遠(yuǎn)大于CMC，才能達(dá)到充分乳化的目的，乳化劑用量一般控制在乳液的0.13% ~ 3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

乳化劑的分類

按照乳化劑親水基性質(zhì)的不同，乳化劑分為陰離子型、陽離子型、兩離子型、非離子乳化型以及復(fù)合離子型等。世界各國常用的瀝青乳化劑。

陰離子乳化劑此類乳化劑原料便宜易得，工藝簡單，技術(shù)成熟，不必調(diào)節(jié)p H值就可直接使用，在乳化瀝青的發(fā)展初期受到了重視。主要包括羧酸鹽類、磺酸鹽類、硫酸脂鹽類、磷酸脂鹽類等。

陽離子乳化劑此類乳化劑發(fā)展較晚，但實(shí)踐發(fā)現(xiàn)它與各種礦料有更好的粘附性，用量少等優(yōu)點(diǎn)，得到了更廣泛的應(yīng)用。同時(shí)乳化瀝青可以在下雨后立即施工，能減少雨后的停l工費(fèi)和機(jī)械的停機(jī)臺(tái)班費(fèi)，并能提前完成施工任務(wù)。主要有wan基胺類、酰胺類、咪唑啉類、季銨鹽類、環(huán)yang乙wan雙胺、胺化木質(zhì)素等。其中二wan基或三wan基胺類一般沒有乳化性，含有C12~ C22的單wan基胺類乳化劑效果較好，但是wan基單胺缺乏足夠的乳化能力，所以常用有C12~ C22wan基、2 ~ 4個(gè)亞jia基的N-wan基聚亞jia基二胺鹽類乳化劑。wan基丙xi二胺常由bing烯腈與伯胺加成還原得到，而鹵代烷同yi二胺反應(yīng)也是合成N-wan基乙er胺的普通方法。同樣，鹵代烷與多亞jia基多胺（二亞jia基三胺、三jia基四胺等）反應(yīng)，可以得到N-wan基多胺。實(shí)踐證明，有C16~ C20的脂肪烴基取代的乙撐或丙撐二胺是性能良好的陽離子乳化劑。

季銨鹽類乳化劑是應(yīng)用為廣泛的陽離子乳化劑。5、用于金屬和非金屬材料及其制品的防腐瀝青具有防水、防酸、防堿和抗l菌性能，與金屬和很多非金屬材料都有良好的勃結(jié)力，同時(shí)，原料易得價(jià)格低廉，很早以前就用于金屬和非金屬材料及其制品的防腐。主要有wan基季銨鹽（如1831、18331、1621等），雜環(huán)結(jié)構(gòu)的季銨鹽，通過酰胺、酯、醚等基團(tuán)連接的季銨鹽（如Ar OC2H4OC2H4N Me Et Cl—）等。特別是含氯wan基季銨鹽類，如wan基吡ding氯化物，用于稀漿封層中能減少快裂型瀝青乳液的流失。連有C8~ C22鏈的芳基或環(huán)wan基季銨鹽，可以減慢瀝青的破乳，并有改善與石料、混凝土等粘附性的作用。盡管季銨鹽類的乳化能力與二胺類相當(dāng)，但與石料等基體結(jié)合破乳后形成的覆蓋膜層較薄。

酰胺類乳化劑常由脂肪酸（酯）胺解得到，其單酰胺化合物是一類重要的表面活性劑，反應(yīng)過程中通入CO2可防止二酰胺的生成。而且，乳化劑在乳化瀝青技術(shù)中具有關(guān)鍵作用，混合料配合比設(shè)計(jì)同樣具有舉足輕重的地位，需充分考慮原路面狀況、交通量和氣候條件等因素的影響。由脂肪酰胺的鹽酸鹽得到的乳液具有良好的貯存穩(wěn)定性和對(duì)各種基體的粘附性能。脂肪酸的衍生物，特別是妥爾油與二乙烯三胺或四乙烯五胺的產(chǎn)物，是一種很有用的瀝青乳化劑。另外，wan基酰胺多胺RCO-NH(C3H6NH)nC3H6NH2中含有多個(gè)親水性胺基，所以能通過調(diào)節(jié)p H值，得到性能各異的瀝青乳液。但是酰胺類乳化劑在水中有水解現(xiàn)象。酰胺類乳化劑經(jīng)進(jìn)一步加熱脫水可以形成咪唑啉類陽離子乳化劑，它的無機(jī)酸鹽也是很好的乳化劑。

應(yīng)用發(fā)展方向

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應(yīng)用發(fā)展方向

隨著能源危機(jī)的加劇和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，以及人們對(duì)乳化瀝青認(rèn)識(shí)的深入，乳化瀝青的用量逐年增加，使用的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。國內(nèi)瀝青用乳化劑品種單一、種類不全，有效成分較低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，對(duì)各種瀝青的適應(yīng)性較差，應(yīng)該在對(duì)現(xiàn)有乳化劑復(fù)配改性的基礎(chǔ)上，努力開發(fā)多品種多系列的乳化劑以滿足不同的需要。河北東興瀝青回收有限公司為您介紹:在眾多的道路建設(shè)應(yīng)用中，乳化瀝青提供了一種比熱瀝青更為安全、節(jié)能和環(huán)保的系統(tǒng)，因?yàn)檫@種工藝避免了高溫操作、加熱和有害排放。與此相比，國外瀝青乳化劑的品種多、質(zhì)量較好，針對(duì)不同的用途（或地區(qū)）均有多種相應(yīng)的產(chǎn)品。如Westvaco、Akzo Nobel等公司都有幾十種乳化劑可供選擇。對(duì)于乳化瀝青的發(fā)展，主要集中在如何控制瀝青乳液的破乳時(shí)間，制備均一穩(wěn)定的精細(xì)乳液等方面。一般乳液中瀝青的含量在65%以下，但法國等國家研制出瀝青濃度高于70%，甚至高達(dá)80%的O/W型乳液。如何進(jìn)一步拓寬乳化瀝青的應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)乳化瀝青的化，是世界各國共同關(guān)注的熱點(diǎn)之一。例如，對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性，較好地解決瀝青高溫易流淌泛油、低溫硬脆開裂等不足。另外，阻燃瀝青乳液的出現(xiàn)不僅解決了防水問題，而且增大了阻燃效果。