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影響瀝青乳化穩定性的因素是什么

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影響瀝青乳化穩定性的因素是什么

發布日期:2020-01-17 作者: 點擊:

 影響瀝青乳化穩定性的因素是什么


  乳化劑對穩定性的影響


  乳化劑的種類、乳化劑的濃度以及影響乳化劑乳化作用的各種因素都會影響乳化瀝青的穩定性。乳化劑本身就有快裂、中裂、慢裂三種類型。制備的乳化瀝青也相應的分為快裂、中裂、慢裂三種。它們的穩定性逐次增強。


  用相同的乳化劑制備乳化瀝青,由于所用乳化劑用量的不同,影響乳化瀝青的穩定性。隨著乳化劑用量的增加,瀝青微粒變小,沉降速度減慢,瀝青微粒間的電位值增加,乳液的粘度升高,貯存的沉降值降低,進而乳液的質量和穩定性提高。


  乳化設備的影響


  衡量乳化瀝青質量的一項重要指標是瀝青微粒的均細化程度。均細化程度越高,乳化瀝青的使用性能及貯存穩定性越好。均細化程度的高低與生產乳化瀝青所用的核心設備一乳化機有直接關系,它是乳化設備的心臟。用乳化機破碎、分散瀝青液相的過程是一個很復雜的力學作用過程,一般都是利用剪切、擠壓、摩擦、沖擊和膨脹擴散等作用完成瀝青液相的粉碎分散,其性能的優劣對乳液的質量和穩定性有重要影響。目前,應用于瀝青乳化的設備主要有三類。按照生產乳化瀝青均細化程度由高到低的順序依次為:膠體磨類乳化機、均化器類乳化機、攪拌式乳化機。因而,在購置乳化設備時應選擇均細化程度高的乳化機,保證乳化瀝青的生產質量和穩定性。


  PH值影響


  乳液的PH值與其乳化穩定性和儲存穩定性關系密切,不同類型乳化劑適應PH值范圍不同,陰離子型乳化瀝青需加入堿性化合物,如NaOH、KOH等,將乳液的PH值調節到10-12。對于胺型乳化劑水溶液,添加無機酸或有機酸才能溶于水。


  因為胺類化合物作為瀝青乳化劑時先轉化成胺鹽,用不同的酸調整PH值,就能得到不同的HLB值(親水親油平衡值)的胺鹽類瀝青乳化劑,其PH值在3-5之間。使用季胺鹽類乳化劑時,添加無機酸或有機酸,可以增強乳化劑的活性,在提高乳化瀝青的乳化穩定性和儲存穩定性的同時,可以降低乳化劑的用量;用季胺鹽類乳化劑制備乳化瀝青時,其乳液的PH值為5-6。


  基質瀝青影響


  基質瀝青是乳化瀝青基本的成分之一,占總量的50%-70%。路用乳化瀝青大多選用針入度為100-250(0.1mm)基質瀝青。基質瀝青的針入度,組成和化學結構對其乳化的難易有較大的影響。


  飽和分子含量高和酸值低的基質瀝青較難乳化,要求乳化劑具有較長的烷基鏈。基質瀝青的含量可以改變乳化瀝青的粘度和其他性能,其含量越高,乳液的粘度越大,儲存穩定性越好。


  儲存溫度


  乳化瀝青隨著儲存溫度的升高,其穩定性越來越差,甚至會結團(塊),這是由于乳液的水分不斷蒸發,溫度越高,蒸發的越快。尤以表層水分散失嚴重,明顯改變油水比,使得表層破乳結皮,從而分層結團


  內部乳液在較高溫度下,瀝青微粒布朗運動加快,微粒與微粒之間的碰撞機會增多,少部分乳液破乳,致使油水分離,從而影響產品質量。因此,產品生產出來后,要盡快將將乳液溫度降下來,避免影響產品的儲存穩定性。


  溫度的影響


  瀝青和水的溫度是比較重要的工藝參數,溫度過高或過低都將影響瀝青的乳化效果。溫度低了,流動性不好,過高,不僅消耗能源,增加成本,而且還會使水汽化,導致乳液的濃度變化,即瀝青同水的比例發生變化


  產生大量的氣泡,降低產品質量,乳化瀝青的穩定性下降。此外,對于非離子型乳化劑,隨著溫度升高,氫鏈逐漸被破壞,其親水性下降,尤其是接近乳化劑的“濁點”時,乳液的穩定性明顯下降。一般來說,瀝青和水混合后的平均溫度(即乳液溫度)控制在80℃-70℃以下為好。


  凍結及溶化


  當乳液遇到低溫條件時就會發生凍結,凍結和消融會影響乳液的穩定性。凍結的乳液消融之后,輕則造成乳液表面粘度升高,重則造成乳液的凝聚。故在運輸或存放過程中應注意防凍。凍結之所以會影響乳液的穩定性,是因為水結冰后要發生膨脹


  對聚集在冰晶之間的瀝青微粒產生巨大的壓力迫使其相互接近,聚結在一起。常用的防凍措施是向乳液中加入防凍劑。常用的防凍劑有甲醇、乙二醇及甘油等,這些物質可降低乳液的凍結溫度。


  長期放置的影響


  乳液在長期放置過程中由于布朗運動會發生瀝青微粒之間的碰撞而導致凝聚。由于重力的作用也會導致瀝青微粒的沉降或升浮,而形成凝聚層。無論乳液具有多么高的穩定性,在長期放置過程中終將不可避免的形成不可逆的凝聚體而遭破乳。


  對于乳液應規定存放期限。實踐證明,乳液放置穩定性與瀝青微粒的大小,體系粘度及環境條件等因素有關。


  7、機械作用


  在乳液存放,運轉過程中的泵送、轉移,以及在應用過程中的混合、處理等都會使乳液受到各種形式的機械剪切作用。這會給予瀝青微粒相當大的能量,當這個能量超過了聚結活化能時,瀝青微粒就會越過勢能屏障,使乳液失去穩定性而發生凝聚。


  會給乳液的生產、各種處理及應用帶來困難,尤其是在需要直接利用乳液的場合,凝聚的結果就使其失去了使用價值。


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