沥青乳化剂乳化原理.doc

沥青乳化剂乳化原理武城县博斯特筑路机械有限公司沥青乳化剂定义:沥青乳化剂就是表面活性剂的一种类型。它就是能吸附在沥青颗粒与水界面,从而显著降低沥青与水界面的自由能,使其构成均匀而稳定的乳浊液的一种表面活性剂。在水中加入沥青乳化剂以后,乳化剂的亲水基与水分子之间有很强的吸引力,乳化剂分子在液体表面上基本就是无一定方向的,多处于平躺状态。由于溶液中乳化剂的浓度由小变大,亲油基的烃基部分,因憎水性排斥于水体系之外,产生疏水效应。这样就使乳化剂产生了一个方向性,水面上溶解的就是亲水基,水面最远方向为亲油基,形成了乳化剂定向排列于界面上,使自由能趋于最小,保持了最稳定位置。这样乳化剂与空气界面上形成了一层单分子膜。这种有规则的分子排列现象称作分子定向排列或配位。这种单分子定向排列现象称为单分子吸附膜。沥青乳化剂分子在水溶液中定向排列的吸附现象,不仅在空气与水相之间,也可发生在空气以外的沥青相中。这种吸附现象有物理吸附与化学吸附,以化学吸附为主,随着亲油基碳链长度增加吸附速度加快,分子定向排列的吸附速度加快,最后水的表面形成单分子层,使水的表面张力下降。在乳化剂水溶液中加入过量的乳化剂,不仅可以形成单分子定向的吸附膜,而且能形成复杂的多层吸附膜与乳化剂分子集束,以尽量保持最小的自由能。如果沥青液经高速剪切成细小微粒(0、01mm-0、001mm)而均匀的分散在水中,溶入水中的乳化液分子会立即在沥青微粒界面被吸附,从而产生新的吸附排列,亲油基一段吸附于沥青内部,亲水基一端吸附于水中,以钳形固定于界面上,从而降低了沥青与水的界面张力。当吸附的乳化剂分子达到饱与状态时,在沥青微粒表面形成一层被乳化剂分子包封的有一定机械强度的坚固的分子薄膜,使沥青微粒具有亲水性,而均匀稳定地分散在水中,形成乳化沥青。沥青乳液就是一个多相分相体系,沥青就是以微粒形式均匀分散于水中的稳定乳状液,其稳定度因乳化剂大大加强。其中沥青为分散相,为不连续相或称内相;水为分散介质,为连续相或称外相,为水包油(O/W)型乳化沥青。也就就是我们平时使用的乳化沥青。阴离子乳化剂阴离子乳化剂在水中溶解后,其活性部分倾向离解成负电离子的表面活性物质,其特征表现为具有一个大的有机阴离子,能与碱作用生成盐。根据带负电离子部分的结构不同,可分为羧酸盐型、磺酸盐型及硫酸盐型三大类。阴离子乳化剂的缺点就是抗硬水能力较差;优点就是来源广、种类多、价格便宜。可用于碱性矿物集料。一、羧酸盐型乳化剂,它就是由大分子链的羧酸与碱作用而生成的阴离子沥青乳化剂。常用的有脂肪酸盐与环烷酸盐。其化学结构为:RCOOMR为憎水烃基,为长烃脂肪烃或环烷烃基,碳原子个数为9-21、M为金属离子,包括K+Na+在羧酸盐型沥青乳化剂中应用最多的为油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、环烷酸钠等。脂肪酸的碳链越长,亲油性越强,凝固点越高,制成的脂肪酸皂越硬,在水中的溶解性越差。脂肪酸的碳链越短在水中的溶解性越好,亲油性越差,对沥青的乳化效果越差。选择脂肪酸盐乳化剂一般选择碳数为12-20之间,其中应用最多的碳原子为12-18、环烷酸存在于很多沥青中,可以从沥青中提取。用作沥青乳化剂的环烷酸的酸值应在75-175之间,沥青酸值在0、75KOH/g左右或更高的环烷酸沥青,可简单的用碱性乳化剂所乳化,可获得较满意的环烷皂乳化沥青。油酸皂油酸皂就是用天然油脂与氢氧化