沥青乳化剂

不同沥青乳化剂添加量各有不同。

沥青乳化剂BH-Z1添加量为乳化沥青的8-10‰，即生产每吨乳化沥青用8-10kg乳化剂，乳化剂水溶液温度控制在60-70℃。第一次使用时，乳化剂应采用中下限用量，即最佳添加量为每吨乳化沥青添加8公斤，或每吨水添加16公斤。

沥青乳化剂BH-Z2的用量为乳化沥青的6-8‰，即每吨乳化沥青用6-8kg乳化剂，乳化剂水溶液温度控制在60-70℃。第一次使用时乳化剂应采用中下限用量，以确保能生产成功，最佳每吨乳化沥青用7公斤，或每吨水添加14公斤，生产顺利后，可按照实际状况增加用量。沥青泵温度控制在130℃以上，以确保具有较好的活动性；

沥青乳化剂是一种表面活性剂的一种类型。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。

表面活性剂是这样一种物质：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。

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。

表面活性剂在水中超过某一特定浓度时（临界胶束浓度），可通过疏水效应缔结成胶团。乳化沥青的最佳乳化剂用量远远大于临界胶束浓度。

沥青乳化剂的分类方法很多，常用的有3种。

按离子类型分类

这种分类法是指沥青乳化剂溶解于水溶液时，凡能电离成离子或离子胶束的叫做离子型沥青乳化剂，凡不能点离成或胶束的叫非离子型乳化剂，离子型乳化剂又分为阴离子型、阳离子型和两性离子型。

按HLB值分类

这是以乳化剂的吸附薄膜被水和油湿润程度的差异来决定的分类法。当HLB值小时为油包水型，HLB值大时为水包油型。

按破乳的速度分类

按这种分类法，我国现有沥青乳化剂的分类情况见下表

沥青乳化剂消费工艺

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。第一次消费最佳消费大批，控制在0.5吨以内。

沥青乳化剂取样实验

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。

沥青乳化剂样品察看

样品应密封察看1天，最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。

从本世纪初就进行乳化沥青的研究，自商品化的乳化沥青生产以来，至今已有60多年的历史。在前40年的发展中主要是阴离子乳化沥青，但这种阴离子乳化沥青的微粒带有阴离子电荷，当乳液与骨料表面接触时，由于湿润骨料表面也带有阴离子电荷，同性相斥的原因，致使沥青微粒不能尽快地粘附到骨料表面上。若使沥青微粒裹覆到骨料表面必须待乳液中水分的蒸发。 随着近代界面与胶体化学的进展，近20年来，阳离子乳化沥青发展速度很快。这种沥青乳液是使沥青微粒带有阳离子电荷，当与骨料表面接触时，异性相吸的作用，使沥青微粒吸附在骨料表面上。 日本使用沥青乳化剂是在1925年东京大地震恢复时期。1930年开始有商品提供市场，战后有得到迅速恢复与发展。 1951年法国开始研制阳离子乳化剂。1957年美国把阳离子乳化剂应用在道路施工上，并于1959年开始商业化。 60年代苏联仅应用阴离子乳化剂，随着化学工业的发展开始试制某些类型的阳离子表面活性剂，并发现了它作为道路沥青乳化剂是可行的。于1972年试制阳离子乳化剂烷基三甲基氯化铵，利用它作为沥青乳化剂。 80年代以后，阳离子沥青乳化剂又有新应用，它可防止原子铀尾渣的放射性污染，采用阳离子沥青乳化剂和水泥砂浆混合物制成的密封剂，可减少99.9%氡放射物密封的长期稳定性试验正在进行中。 我国阳离子沥青乳化剂的研制和应用起步较晚，1977年研制成功，1978年由交通部组织完成了“阳离子乳化沥青及其路用性能研究”课题协作组。为发展我国阳离子乳化沥青做了大量工作。1981年列为交通部重点科研项目，1983年列为国家计委与经委的节能应用项目。1985年由交通部进行了技术鉴定。并决定“七五”期间在全国范围推广应用。1987年在杭州召开的阳离子乳化沥青推广会，并提出1990年我国有1/3路面使用阳离子沥青乳化剂。 到目前为止，全国有14个省市已广泛用于筑路修路，由于原料短缺，阳离子沥青乳化剂产量远远满足不了实际应用的需要，今后要在国内阳离子沥青乳化剂的新品种和制备工艺上加强开发和推广应用，提高我国筑路技术水平，促进国民经济的发展。

采用优质乳化剂生产出的乳化沥青铺路，现场施工简化，不需将沥青加热到170~180℃高温后再去使用，砂石等矿料也不需烘干加热，可以节省大量的燃料与热能。由于沥青乳液具有良好的工作度，可以均匀地分布在骨料表面上，并与其产生较好的粘附性，因而可节省沥青用量，简化施工程序，改善施工条件，也减少对周围环境的污染。由于这些优点，乳化沥青不仅适用于铺筑路面，而且在填方路堤的边坡保护，建筑屋面及洞库防水，金属材料表面防腐，农业土壤改良及植物养生，铁路的整体道床，沙漠固沙等许多工程中得到广泛的应用。由于乳化沥青既能改善热沥青的施工技术，又使沥青的应用范围得到不断扩大，因此乳化沥青得到迅速的发展。

按照乳化剂亲水基性质的不同，乳化剂分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子乳化型以及复合离子型等。世界各国常用的沥青乳化剂见表1。

乳化沥青阴离子乳化剂

此类乳化剂原料便宜易得，工艺简单，技术成熟，不必调节p H值就可直接使用，在乳化沥青的发展初期受到了重视。主要包括羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸脂盐类、磷酸脂盐类等。

乳化沥青阳离子乳化剂

此类乳化剂发展较晚，但实践发现它与各种矿料有更好的粘附性，用量少等优点，得到了更广泛的应用。主要有烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、季铵盐类、环氧乙烷双胺、胺化木质素等。其中二烷基或三烷基胺类一般没有乳化性，含有C12~ C22的单烷基胺类乳化剂效果较好，但是烷基单胺缺乏足够的乳化能力，所以常用有C12~ C22烷基、2 ~ 4个亚甲基的N-烷基聚亚甲基二胺盐类乳化剂。烷基丙烯二胺常由丙烯腈与伯胺加成还原得到，而卤代烷同乙二胺反应也是合成N-烷基乙二胺的最普通方法。同样，卤代烷与多亚甲基多胺（二亚甲基三胺、三亚甲基四胺等）反应，可以得到N-烷基多胺。实践证明，有C16~ C20的脂肪烃基取代的乙撑或丙撑二胺是性能良好的阳离子乳化剂。

季铵盐类乳化剂是应用最为广泛的阳离子乳化剂。主要有烷基季铵盐（如1831、18331、1621等），杂环结构的季铵盐，通过酰胺、酯、醚等基团连接的季铵盐（如Ar OC2H4OC2H4N Me Et Cl—）等。特别是含氯烷基季铵盐类，如烷基吡啶氯化物，用于稀浆封层中能减少快裂型沥青乳液的流失。连有C8~ C22链的芳基或环烷基季铵盐，可以减慢沥青的破乳，并有改善与石料、混凝土等粘附性的作用。尽管季铵盐类的乳化能力与二胺类相当，但与石料等基体结合破乳后形成的覆盖膜层较薄。

酰胺类乳化剂常由脂肪酸（酯）胺解得到，其单酰胺化合物是一类重要的表面活性剂，反应过程中通入CO2可防止二酰胺的生成。由脂肪酰胺的盐酸盐得到的乳液具有良好的贮存稳定性和对各种基体的粘附性能。脂肪酸的衍生物，特别是妥尔油与二乙烯三胺或四乙烯五胺的产物，是一种很有用的沥青乳化剂。另外，烷基酰胺多胺RCO-NH(C3H6NH)nC3H6NH2中含有多个亲水性胺基，所以能通过调节p H值，得到性能各异的沥青乳液。但是酰胺类乳化剂在水中有水解现象。酰胺类乳化剂经进一步加热脱水可以形成咪唑啉类阳离子乳化剂，它的无机酸盐也是很好的乳化剂。

乳化沥青两性乳化剂

它的分子结构与氨基酸相似，即分子中同时存在酸性基和碱性基，易形成“内盐”。主要有甜菜碱型、氨基酸型、咪唑啉型等，也有杂元素代替N、P的，如S为阳离子基团活性中心的两性表面活性剂。其耐硬水、钙分散能力较强，与其他各类型的乳化剂有良好的配伍性，但价格较高。除甜菜碱型乳化剂外，表面活性剂的性质一般与溶液的p H值有关。

乳化沥青非离子乳化剂

非离子乳化剂大多是由环氧乙烷与带活泼氢的化合物（如酚、醇、羧酸、胺等）反应得到的，其活性不仅与疏水烷基有关，还与聚氧乙烯链的长短有关。它具有高表面活性、稳定性以及良好的乳化能力，与其它乳化剂及其助剂的配伍性较好，并对金属离子有一定的螯合作用。它的活性与溶液的p H值无关，在转相点（phase inversion temperature，PIT）形成的乳液最稳定。一般有C12~18的脂肪醇和C8~10的烷基酚的环氧乙烷加成物是优良的乳化剂，环氧数低于5 ~ 6的为油溶性的。常用的烷基酚聚氧乙烯醚的烃基一般含有C8~ C20，氧化乙烯的含量在85% ~ 99%左右，并且常与其它类型的乳化剂复合使用。