乳化沥青的较佳乳化剂用量远远大于临界胶束浓度。
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,水面上溶解的是亲水基,水面较远方向为亲油基,形成了乳化剂定向排列于界面上,使自由能趋于较小,保持了较稳定位置。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,不仅在空气和水相之间,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和化学吸附,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和乳化剂分子集束,以尽量保持较小的自由能。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和状态时,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。
沥青乳液是一个多相分相体系,沥青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。也就是我们平时使用的乳化沥青。沥青乳化剂使用方法就是将沥青乳化剂加入到水中就能发挥作用。但在使用的时候需要注意:
乳化剂在乳化沥青中起到重要作用,乳化沥青就是粘稠沥青加热至流动态,经机械作用使之分散为微小液滴后,稳定地分散在有乳化剂一稳定剂的水溶液 中,形成 水包 油 (O/W )型的沥青乳液,是一种均匀稳定的分散体系,呈茶褐色,具有高度流动性,其中沥青约占总质量的55%~70%[3] 。乳化剂的含量对沥青能否均匀稳定的分散于水中起着重要的作用。所以要注意沥青乳化剂的用量。同时,在操作的时候也需要注意一些事项:
消费工艺:
消费前应清洗设备,以防和原乳化沥青反映;消费开端时应先开乳化剂溶液阀门,等乳化剂溶液从胶体磨中流出后,再开沥青阀门;沥青含量从35%向上逐步增长,一旦发现消费进程显示胶体磨费力或乳化沥青中有絮状团块,应立刻减小沥青用量。每一次消费完后,必需先关沥青阀门,后关乳化剂溶液阀门,冲洗30s左右,防止改性沥青残留在胶体磨中,影响下次消费。**次消费较佳消费大批,控制在0.5吨以内。
取样、实验:
应在不一同间、正常消费状况下从出料口处取样,由于储存罐中乳化沥青能够由不一同间的不同沥青含量乳液混合在一同,因此不精确。作沥青含量实验时,可用小容器取样50g左右,在电炉上加热蒸发5-10min,直至温度到达160℃左右便可测定。留意这种办法只能用于测定蒸发残留沥青含量,当需求做三大目标时,取样应为300-500g,确保蒸发残留沥青到达200g以上,加热蒸发到160℃左右,坚持30 min。
样品察看:
样品应密封察看1天,较佳储存在透亮密封容器内,当用饮料瓶储存时应清洗洁净,假如乳化沥青外部不结团和没有絮状团块,这时可过1.18mm筛,留意过筛时应将外表结皮取掉,筛余量满足标准请求,解释乳化成功。
阴离子乳化沥青和阳离子乳化沥青的优缺点
阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青主要区别在于它们使用的沥青乳化剂不同,顾名思义,阳离子乳化沥青用的是阳离子沥青乳化剂,阴离子乳化沥青用的为阴离子沥青乳化剂。
乳化沥青
阴离子乳化沥青的优点:使用方便、节省能源、沥青乳化剂来源广成本低、易涂刷。缺点:使用区域小,施工时间受限,受气温和湿度的影响较大。与矿料的粘附性不好,特别是酸性矿料的粘附性更不好。主要原因是,阴离子乳化沥青中沥青的微粒表面带有阴离子电荷,当乳化沥青与矿料表面接触时,由于湿润矿料表面普遍也带有阴离子电荷,同性相斥的原因,使沥青微粒不能尽快的粘附到矿料表面。只有待到乳化沥青中水分蒸发掉后才能使沥青微粒裹覆到矿料表面,只有在气温高且比较干燥的地方适合选用阴离子乳化沥青。
阳离子乳化沥青的优点:使用范围广、施工时间长,在低温和阴湿的地方都可以使用。阳离子乳化沥青可以增强与矿料表面的粘附力,提高路面的早期强度,施工后可以较快的开放交通,同时他对酸性矿料和碱性矿料都有较好的粘附能力。缺点:成本高。
不管是在公路行业还是在建筑防水行业,以及其他的行业的使用上,大多选用阳离子乳化沥青。
青乳化剂的生产原理与优势
沥青乳化剂生产厂家长期致力于优质沥青乳化剂的生产研发工作,为了帮助您更全面的了解我们的沥青乳化剂,接下来就由我们的技术人员来为您讲解一下吧,相信对您了解产品有所帮助。
沥青乳化剂在沥青一水体系中,乳化剂分子移动于沥青与水界面间,其分子的惜水基团吸附于沥青的表面,并使其带有电荷,而亲水基团则进人水相。从而将沥青颗粒与水连结起来,降低了两者之间的界面张力。同时,由于沥青粒子带有同样电荷而互相排斥,妨碍它们之间互相凝聚,因而使沥青乳液能保持一定时期的均匀和稳定。电荷的性质决定于乳化剂的憎水基团或烃链部分的电荷,如其为负电荷,则沥青粒子带有负电荷,而形成的乳液为阴离子沥青乳液。反之,则为阳离子沥青乳液。如沥青粒子既具有负电荷,又具有正电荷,则乳液为两性离子沥青乳液;此外,还有非离子型沥青液。
沥青乳化剂主要是用来将沥青热融,并使沥青以较小的微粒分散在水中以形成乳状液。现在的多配备了皂液掺配罐,从而可以交替掺配皂液,保证不间断的将皂液送入胶体磨。
该沥青乳化剂主要采用了高档PLC控制核心,配韩国进口变频器,通过触摸屏人机界面实现终端控制;动态计量,使沥青与乳化液以稳定比例输出,确保乳化沥青产品质量。另外,沥青乳化剂选用的三级高速剪切机,一台主机内配置了九对转定子剪切磨盘,细度高达0.5um-1um占99%以上; 沥青泵采用国内品牌保温型三螺杆泵。
如何选择沥青乳化剂
下面介绍下主要考虑的几个方面:
一、HLB值 乳化剂必须有较强的乳化能力,评定这种乳化能力的标准是乳化剂的HLB值.它表示乳化剂的亲油基和亲水基之间在大小和力量上的平衡关系.HLB值=7+Σ(亲油基)+Σ(亲水基) 也可根据乳化剂的HLB值表查询 由于沥青的HLB值一般为8~18,用于沥青的乳化剂的HLB值也应该近在此范围为宜.如果作为乳化沥青的乳化剂亲水基过大,亲油基数过小,与水连接,与沥青脱离;如果乳化剂亲油基数过大,亲油基数过小,只与沥青连接,与水脱离.只有亲油基与亲水基为适宜时,乳化剂便将沥青和水相连接起来.这就是说有许多带有亲油基和亲水基结构的表面活性剂不能作用乳化剂,尤其不能作为沥青乳化剂.因此,当沥青的标号与成分发生变化时,一定要重新配乳化剂的品种及用量.
二、电位值 各种乳化剂制出的沥青乳液性能,检测其ξ电位值具有重要意义.因为电位值越大,乳化沥青微粒之间的相互排斥力越大,乳液的稳定性越好,而且沥青微粒上所带离子电荷也强,与骨料的粘附性也大.
三、离子特性 乳化剂根据电荷分为阳离子、阴离子、非离子型乳化剂.在道路施工中,由于选择的集料的种类不同,乳化剂也要因此作出调整.安山岩、辉绿岩等因二氧化硅含量较高,碳酸钙含量较低,耐酸性较好,石料一般带有负电荷、所以选用阳离子型的乳化剂生产的乳化沥青对集料的粘附性较好.对于石灰岩集料,如采用阳离子乳化剂制作的乳化沥青,对石灰石集料有腐蚀性,并放出二氧化碳而发泡,影响铺路质量,就必须选用阴离子乳化剂制作的乳化剂制作的乳化沥青.在施工中,选用何种离子乳化剂制作的乳化沥青,应根据工程要求而定.
四、根据分裂速度选择 在沥青路面铺筑中,因施工性能的需要,对乳化沥青提出许多特殊的要求.例如修筑贯入式沥青路面时,从喷洒到完全分裂和凝固要求时间较短,以防集料来不及吸附而被流失,造成铺筑的沥青路面黏附性差,路面松散,强度低,要求选用的乳化沥青分裂速度要快、凝结快.根据路面铺筑的施工要求,选择分裂速度适宜的乳化剂,生产适宜分裂速度的乳化沥青.
五、根据沥青组成特性选择 沥青材料的组成不同,对乳化沥青的要求也不相同,每种乳化剂对一定类型的沥青是较有效的.一般的讲,对于少芳香族而富环烷烃的石油沥青,直链烷烃的乳化剂较为有效;对芳香烃含量占优势的石油沥青,以高分子环烷烃的钠皂比较有效;对于高芳烃结构化的沥青,用分子有芳香环的乳化剂比较理想.当被乳化的沥青极性较大时,则要求亲水性较强的乳化剂,才能得到稳定的乳化沥青;相反,若对被乳化的沥青极性较小时或无极性时,则要求亲油性较强的乳化剂,才能获得稳定的乳化沥青.对聚合物改性沥青、煤焦油沥青,可选用极性的**乳化剂或无机胶体乳化剂,可获得稳定的无机胶体乳化沥青.如果沥青中**存在的**酸含量太低,不足以使苛性碱溶液制造快裂型乳化沥青,可在沥青中添加表面活性酸类物质,用来改善乳化性质.用高温空气氧化重油得到的沥青,比只用蒸汽蒸馏或真空蒸馏的方法得到的沥青具有较好的乳化性.
六、乳化剂分子结构 乳化剂的亲油基的碳氢链及其支链直接影响亲油基的亲和沥青的能力.
阳离子乳化沥青
阳离子乳化沥青由多种表面活性剂及阳离子页岩抑制剂及一定范围软化点的沥青经特种工艺加工而成。
概况
阳离子乳化沥青由多种表面活性剂及阳离子页岩抑制剂及一定范围软化点的沥青经特种工艺加工而成。其微米级的带正电的沥青微粒较易吸附在带负电的固体颗粒上,参与泥饼的形成,提高泥饼质量,其微粒及阳离子页岩抑制剂可以进入井壁微裂缝中,产生粘附及相互聚集,从而起到封堵、桥接、防膨、防塌、降失水及保护油气层作用。可用于钻井泥浆和油水井堵水调剖。
适用范围
阳离子乳化沥青适用于水基钻井液体系,井型的油气开发井,不能用于探井。可用于不同温度地层的堵水调剖。
注意事项
(1)阳离子乳化沥青每桶必须一次用完,较好直接在加重泵上或泥浆罐上加入,不准倒入地坑、用齿轮泵或潜水泵抽入,否则易堵塞泵体。
(2)若用齿轮泵或潜水泵从包装桶直接抽入,需用泵先抽少量水后再抽阳离子乳化沥青,在加完阳离子乳化沥青后需再用水将泵洗干净,以免阳离子乳化沥青吸附在泵及管线中。
(3)阳离子乳化沥青在存储较长时间后,在包装桶的上部可产生约1cm厚的结皮,这属于正常现象,不是破乳。通过滚动或搅拌即可将其搅拌均匀。
包装和储存
采用聚乙烯塑料桶包装,每桶净质量50公斤;长途运输可采用铁桶包装,每桶净质量200公斤。储存于阴凉、干燥、通风处。保质期为半年。
沥青乳化剂的使用方法
沥青乳化剂是一种表面活性剂。在加入很少量时就能使水的表面张力大幅度的降低,能明显改变体系的界面性质和状态,从而产生润湿、乳化、起泡、洗涤、分散、抗静电、润滑、加溶等一系列作用,以达到实际应用的要求。其化学结构由亲油基和亲水基组成。它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。
不论何种类型的表面活性剂,在其分子中总是由非极性的、疏水亲油的碳氢链部分和极性的、疏油亲水的基团组成,这两部分往往分处于表面活性剂分子的两端,形成不对称的结构。因此表面活性剂分子结构的特征是一种既亲油又亲水的两亲分子,具有把油水两相连接起来的作功能。因此在选用沥青乳化剂的时候一般都是要进行小试之后才能使用。
沥青乳化剂的使用方法:
沥青泵温度控制在130℃以上,以确保具有较好的活动性;CZ-1、2、乳化剂的用量普通为乳化沥青的8-14‰,即每吨乳化沥青用8-14kg,温度为60-70℃。**次使用时乳化剂应采用中下限用量,较佳每吨乳化沥青用10公斤,或每吨水添加20公斤;CZ-3乳化剂的用量普通为乳化沥青的18-25‰,即每吨乳化沥青用18-25kg,乳化剂溶液温度为60-70℃。**次使用时乳化剂应采用中下限用量,以确保能乳化沥青生产成功,较佳每吨乳化沥青用24公斤,或每吨水添加48公斤,生产顺利后,可按照实践状况增减调整用量。
生产乳化沥青前应先清洗设备,以防和原乳化沥青反映;生产乳化沥青开始时应先开乳化剂溶液阀门,等乳化剂溶液从胶体磨中流出后,再开沥青阀门;沥青含量从35%向上逐步增长,一旦发现生产进程显示胶体磨费力或乳化沥青中有絮状团块,应立刻减小沥青用量。每一次生产完成后,必需先关沥青阀门,后关乳化剂溶液阀门,冲洗30s左右,防止改性沥青残留在胶体磨中,影响下次生产。**次生产乳化沥青效果较佳后方可生产大批。**次生产控制在0.5吨以内。
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