离子乳化剂对乳化沥青稳定性影响的分子模拟

为探究不同离子乳化剂对乳化沥青稳定性产生的不同影响,基于分子动力学模拟,利用Materials Studio软件构建“沥青-乳化剂-水-乳化剂-沥青”双层模型结构,模拟含不同离子乳化剂分子的乳化沥青体系,对比研究阴（SDS）/阳（CTAC）离子乳化剂对乳化沥青稳定性的影响. 对比加入不同乳化剂分子后,沥青乳液的相对浓度分布、界面膜厚度、界面形成能以及静电势（ESP）的变化,分析乳化沥青的稳定性. 结果表明,相较于加入CTAC乳化剂的沥青乳液,SDS乳化剂更能增大沥青与水之间界面层的厚度,减小两相的界面张力,提高乳化沥青的稳定性;从静电势角度分析,相较于CTAC乳化剂,SDS乳化剂分子烷烃链的静电势极大值更大,更易与静电势为负值的原子相结合. 因此,加入SDS乳化剂的乳化沥青,其整体稳定性能要优于加入CTAC乳化剂的乳化沥青.     

新型甜菜碱型沥青乳化剂的合成与研究

以月桂酸、二甲胺水溶液、环氧氯丙烷和氯乙酸钠为原料合成出一种新型甜菜碱型沥青乳化剂.在最佳反应条件下,第一步合成月桂酸-2-羟基-3-氯丙酯的酯化率为97.1%.利用红外光谱对产物结构进行了表征.对第一步合成月桂酸-2-羟基-3-氯丙酯的反应提出了合理的反应机理.该乳化剂对沥青具有很好的乳化能力,制备的乳化沥青储存稳定性良好,该乳化剂属于快裂型沥青乳化剂.     

乳化沥青技术现状及其发展前景

概括了乳化沥青的技术现状,详细分析了乳化沥青储存稳定性及破乳凝结的影响因素,如沥青的基本性质、乳化剂性能、稳定剂、温度、pH值、乳化工艺设备等;展望了其发展前景。     

3种新型双阳离子型沥青乳化剂的合成及其表征

采用N-氢化牛脂基-1,3-丙撑二胺、丙烯酸甲酯和氯乙酸钠(由氢氧化钠和氯乙酸制备)为原料,合成出3种双阳离子型沥青乳化剂.通过红外光谱、核磁共振和元素分析验证了合成的双阳离子型沥青乳化剂化学结构.这3种双阳离子型沥青乳化剂对重交90号(AH-90)沥青具有良好的乳化能力,乳化沥青有良好的储存稳定性,归属于中裂型、慢裂型沥青乳化剂.中裂型沥青乳化剂适用于粘层、雾封层和无溶剂冷拌以及用于沥青再回收利用和沥青路面基层稳定的施工.慢裂型沥青乳化剂可广泛应用于稀浆封层和微表处等施工.     

SBR改性乳化沥青的制备及其快干性研究

沥青结合料是影响路面沥青混合料性能的重要因素之一。为获得性能优良的沥青结合料,本研究采用CMK-50型乳化剂、JR65型SBR胶乳对70~#基质沥青进行先乳化后改性,制取了SBR改性乳化沥青,并采用沥青三大指标及储存稳定性对改性乳化沥青性能进行了系统评价。研究得出:SBR改性乳化沥青具有良好的温感性、黏聚性和储存稳定性,可广泛应用于沥青混合料的制备中。通过电镜扫描(SEM)对普通硅酸盐水泥乳化沥青浆体的表观形貌进行了研究,结果表明:4%水泥掺量的SBR改性乳化沥青浆体具有最佳的密实立体网状结构,形成的混合料强度最佳,从而具有最好的快干效果。     

新型壬基酚系列沥青乳化剂的合成与性能表征

以工业一级对壬基酚(简称NP)与二乙醇胺为原料合成了1种阳离子沥青乳化剂,4种两性沥青乳化剂.通过红外光谱分析验证了最终产物的结构;采用化学滴定法测定了反应产物的有效成分含量.利用合成的沥青乳化剂制备出乳化沥青,并对乳化沥青的乳化效果、储存稳定性、拌和稳定度、标准黏度、沥青含量、筛上残留物、与粗集料的裹附性等项目进行了测试.结果表明,4种沥青乳化剂的乳化效果较好,其中1种可以作为中裂型沥青乳化剂使用,另外3种可以作为慢裂型沥青乳化剂使用.     

沥青乳化剂及沥青乳液性能研究

测定了4种沥青乳化剂的临界胶束浓度，临界胶束浓度下的表面张力以及沥青乳液的油-水界面张力和ζ电位，考察了胜华100#道路沥青的最佳乳化工艺条件以及水中阴，阳离子对油-水界面ζ电位的影响。研究结果表明，乳化剂的性质是决定乳化效果及沥青乳液基本性质的主要因素，乳化剂水溶液pH值对乳化效果的影响比乳化剂浓度和乳化温度的的影响大。乳化沥青油-水界面张力越低，ζ电位越高，乳状液的稳定性越好。     

一种新型阳离子沥青乳化剂的合成及在线红外光谱的研究

以十八烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷经一步反应合成出一种新型阳离子沥青乳化剂N,N-二甲基-N-(环氧乙烷-2-亚甲基)十八烷基-1-氯化铵.确定了该反应的最佳反应条件,在最佳反应条件下反应的产率和环氧值分别为98.0%和41.8%.利用红外光谱、1H NMR和元素分析对产物结构进行了表征,利用在线红外光谱技术对该反应进行了追踪分析,检测到副产物.基于以上实验数据,提出了合理的反应机理.该乳化剂对沥青具有很好的乳化能力,制备的乳化沥青储存稳定性良好,属于中裂型沥青乳化剂.     

季铵盐乳化剂对透层乳化沥青存储稳定性的影响

采用激光粒度仪、Zeta电位测试仪等对制备的季铵盐乳化沥青的粒度分布和Zeta电位情况进行测试,分析了季铵盐乳化剂对乳化沥青粒度分布和Zeta电位的影响机理,探讨了乳化剂用量和pH值对透层乳化沥青存储稳定性的影响.结果表明:当乳化剂质量分数为1.6％、乳液pH值为4时,透层乳化沥青的存储稳定性最好.     

沥青乳化剂及沥青乳液性能研究

测定了 4种沥青乳化剂的临界胶束浓度、临界胶束浓度下的表面张力以及沥青乳液的油水界面张力和 ζ电位。考察了胜华 10 0 # 道路沥青的最佳乳化工艺条件以及水中阴、阳离子对油水界面 ζ电位的影响。研究结果表明 ,乳化剂的性质是决定乳化效果及沥青乳液基本性质的主要因素 ,乳化剂水溶液 pH值对乳化效果的影响比乳化剂浓度和乳化温度的影响大。乳化沥青油水界面张力越低 ,ζ电位越高 ,乳状液的稳定性越好     

煤焦油乳化机理的研究

为了消除炼焦生产中煤焦油乳化的现象，在实验室条件下对煤焦油的乳化机理及各种对焦油乳状液稳定性的影响因素进行研究，结果表明，煤焦油和氨水形成了以碳质粉末（煤粉＋焦粉）为乳化剂的、稳定的、油包水（W／O）型乳状液；其稳定性会受到乳化剂的粒度、组成、剂量以及分散相组成等因素的影响：乳化剂越细、乳化剂中煤粉的比例越大、乳化剂的剂量越大，煤焦油乳状液就越稳定；乳化剂的剂量越大，煤焦油乳状液的粘度就越大。在此基础上建立了煤焦油乳状液模型。     

一种双季铵盐型沥青乳化剂的合成

介绍了一种新的双季铵盐型沥青乳化剂的合成方法.首先用三甲胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应制得环氧丙基三甲基氯化铵中间体,再由中间体与十八胺反应生成2-羟基-3-十八烷基胺基-丙基三甲基氯化铵,并对反应条件进行了详细地探讨.经沥青乳化试验表明,所制得的乳化剂不仅能乳化普通沥青,对改性沥青也有较好的乳化效果,路用效果良好,现已投入大规模生产.     

微表处用改性咪唑啉型沥青乳化剂的合成及性能评价

以分子结构设计为基础,通过合成多头亲水活性基团、接枝改性增加咪唑啉型乳化剂的空间位阻,采用月桂酸、四乙烯五胺和丙烯酸甲酯为原料,利用在线红外监测咪唑啉中间体的官能团变化,合成改性咪唑啉型微表处用慢裂快凝型乳化沥青乳化剂,并对其进行性能评价。结果表明:合成的乳化剂性能优异,临界胶束浓度为23.99μg/g,在临界胶束浓度下表面张力为24.36 m N/m;用该乳化剂制备的乳化沥青颗粒均匀,体积平均粒径为3.09μm,乳化剂用量为1.5%时乳化沥青各项指标均满足微表处用乳化沥青的技术要求,与石料的可拌和时间达206 s。     

以十八胺为原料的季铵盐型沥青乳化剂的合成与性能

以十八胺、丙烯酸和氯乙酸为反应原料,制备了一种新型季铵盐沥青乳化剂,即:十八烷基-双(2-羧乙基)-羧甲基氯化铵.得到了十八烷基二丙酸基叔胺(第一步产物)的最佳反应条件为:反应温度70℃,反应时间5 h,丙烯酸与十八胺的摩尔比2. 20,反应产率为52. 39%.利用红外光谱FTIR、氢核磁共振1H NMR和元素分析对产物的化学结构进行了鉴定.利用在线红外光谱(online FTIR)对十八烷基二丙酸基叔胺的合成过程进行分析,提出了相应的反应机理.采用电导法测得沥青乳化剂的临界胶束浓度CMC为2×10~(-3)mol/L.对该乳化剂进行了乳化性能测试,该乳化剂与NP-10按一定比例复配,对AH-90重交沥青具有很好的乳化能力,其乳化沥青具有很好的贮存稳定性,该乳化剂是一种快裂型沥青乳化剂.     

胺化木素乳化剂对沥青乳化效果的探讨

用胺化木素(EM-2-3)乳化剂对胜利100~#乙道路沥青(Ⅰ)、上炼大庆55~#建筑沥青(Ⅱ)进行乳化效果的考察。结果表明,EM-2-3对Ⅰ和Ⅱ均能乳化,对Ⅰ的乳化稳定性优于Ⅱ。研究了稳定剂的存在对乳液贮存稳定性的影响。发现氯化铵适用于Ⅰ乳液,而聚乙烯醇则适用于Ⅱ乳液。     

催化裂化用常压渣油乳化工艺研究

根据催化裂化的特殊要求 ,选择适用于重油催化裂化乳化进料的中性非离子型乳化剂进行了乳化实验 ,建立了乳状液储存稳定性的评价方法 ,并对乳状液的制备条件、乳状液的类型和各种乳化剂所形成的乳状液在 80℃下的储存稳定性进行了考察 ,以确定各种乳化剂的使用浓度。结果表明 ,在 80℃下 ,各乳化剂所形成的乳状液均为W /O型 ,且其储存稳定性并不随乳化剂浓度的增加而单调增大 ,而是存在最佳使用浓度。     

SXK-1型改性乳化沥青的研制

介绍了SXK-1型改性乳化沥青的研制情况。讨论了基质沥青的选择、改性剂的选择、乳化剂的研制等问题。阐述了SXK-1型乳化沥青和乳化沥青混合料的性能测试、乳化剂对基质沥青性能影响、改性效果评价SXK-1型改性乳化沥青在公路养护工程中的应用情况。研究证明,SXK-1型改性乳化沥青性能稳定、与石料粘附性好、能适应多种石料,基本达到慢裂快凝乳化效果。     

阴离子乳化沥青稳定性与油水界面张力的关系

采用旋转滴界面张力法和残留物含量差值法考察阴离子乳化剂、助剂和皂液pH值等对皂液-沥青甲苯模拟油界面张力和乳化沥青贮存稳定性的影响。结果表明:乳化剂、助剂和皂液pH值等对油水界面张力和贮存稳定性的影响规律是一致的,两者呈现出较好的相关性;随着乳化剂和羧甲基纤维钠用量的增加,油水界面张力降低,贮存稳定性变好;随着皂液pH值的升高,界面张力和贮存稳定性分别呈现出变小和变好的趋势,在pH=11时,界面张力值最小,贮存稳定性最好;随着缔合型增稠剂T用量的增加,油水界面张力先增加后减小,贮存稳定性先变差后变好,两者最后都趋于稳定;乳化剂和助剂对油水界面张力和贮存稳定性的影响的由大到小顺序为乳化剂SD-2、缔合型增稠剂T、羧甲基纤维素钠。     

沥青乳化剂乳化效果的研究

用从造纸废液中提取的木质素与亚硫酸钠反应,合成磺化木素(EL-2-1)。以虹外、元素分析方法给予鉴定。二亚乙基三胺与油酸经缩合、环化反应,生成氨基乙基氢化咪唑啉。用EL-2-1、咪唑啉作乳化剂对胜利100~*乙道路沥青进行乳化效果的考察。试验结果表明,两种乳化剂均能较好地乳化胜利100~*乙道路沥青。沥青乳液的拌和稳定度试验结果表明,EL-2-1为慢裂型乳化剂;咪唑啉为快裂型乳化剂。     

SBS改性阳离子乳化沥青的研制

本文以5-6%的SBS改性沥青为原料,以JY-2型及JY-3型阳离子为乳化剂;以羟甲基纤维素或羟乙基纤维素,氯化钙等为助剂,进行乳化沥青的研制,经实验验证以1.0%JY-2型及1.25%JY-3型阳离子乳化剂、0.3%羟甲基纤维素或羟乙基纤维素、0.2-0.25%的氯化钙可制得相对稳定的SBS改性阳离子乳化沥青.以便为生产、应用SBS改性阳离子乳化沥青提供新技术、新配方、新材料.