瀝青乳化劑

瀝青乳化劑是一種表面活性劑的一種類型。其化學結構由親油基和親水基組成。它能吸附在瀝青顆粒與水界面，從而顯著降低瀝青與水界面的自由能，使其構成均勻而穩定的乳濁液的一種表面活性劑。

不論何種類型的表面活性劑，在其分子中總是由非極性的、疏水親油的碳氫鏈部分和極性的、疏油親水的基團組成，這兩部分往往分處於表面活性劑分子的兩端，形成不對稱的結構。因此表面活性劑分子結構的特徵是一種既親油又親水的兩親分子，具有把油水兩相連接起來的作功能。

表面活性劑在水中超過某一特定濃度時（臨界膠束濃度），可通過疏水效應締結成膠團。乳化瀝青的最佳乳化劑用量遠遠大於臨界膠束濃度。

不同瀝青乳化劑添加量各有不同。

瀝青乳化劑BH-Z1添加量為乳化瀝青的8-10‰，即生產每噸乳化瀝青用8-10kg乳化劑，乳化劑水溶液溫度控制在60-70℃。第一次使用時，乳化劑應採用中下限用量，即最佳添加量為每噸乳化瀝青添加8公斤，或每噸水添加16公斤。

瀝青乳化劑BH-Z2的用量為乳化瀝青的6-8‰，即每噸乳化瀝青用6-8kg乳化劑，乳化劑水溶液溫度控制在60-70℃。第一次使用時乳化劑應採用中下限用量，以確保能生產成功，最佳每噸乳化瀝青用7公斤，或每噸水添加14公斤，生產順利后，可按照實際狀況增加用量。瀝青泵溫度控制在130℃以上，以確保具有較好的活動性；

從本世紀初就進行乳化瀝青的研究，自商品化的乳化瀝青生產以來，至今已有60多年的歷史。在前40年的發展中主要是陰離子乳化瀝青，但這種陰離子乳化瀝青的微粒帶有陰離子電荷，當乳液與骨料表面接觸時，由於濕潤骨料表面也帶有陰離子電荷，同性相斥的原因，致使瀝青微粒不能儘快地粘附到骨料表面上。若使瀝青微粒裹覆到骨料表面必須待乳液中水分的蒸發。隨著近代界面與膠體化學的進展，近20年來，陽離子乳化瀝青發展速度很快。這種瀝青乳液是使瀝青微粒帶有陽離子電荷，當與骨料表面接觸時，異性相吸的作用，使瀝青微粒吸附在骨料表面上。日本使用瀝青乳化劑是在1925年東京大地震恢復時期。1930年開始有商品提供市場，戰後有得到迅速恢復與發展。 1951年法國開始研製陽離子乳化劑。1957年美國把陽離子乳化劑應用在道路施工上，並於1959年開始商業化。 60年代蘇聯僅應用陰離子乳化劑，隨著化學工業的發展開始試製某些類型的陽離子表面活性劑，並發現了它作為道路瀝青乳化劑是可行的。於1972年試製陽離子乳化劑烷基三甲基氯化銨，利用它作為瀝青乳化劑。 80年代以後，陽離子瀝青乳化劑又有新應用，它可防止原子鈾尾渣的放射性污染，採用陽離子瀝青乳化劑和水泥砂漿混合物製成的密封劑，可減少99.9%氡放射物密封的長期穩定性試驗正在進行中。我國陽離子瀝青乳化劑的研製和應用起步較晚，1977年研製成功，1978年由交通部組織完成了“陽離子乳化瀝青及其路用性能研究”課題協作組。為發展我國陽離子乳化瀝青做了大量工作。1981年列為交通部重點科研項目，1983年列為國家計委與經委的節能應用項目。1985年由交通部進行了技術鑒定。並決定“七五”期間在全國範圍推廣應用。1987年在杭州召開的陽離子乳化瀝青推廣會，並提出1990年我國有1/3路面使用陽離子瀝青乳化劑。到目前為止，全國有14個省市已廣泛用於築路修路，由於原料短缺，陽離子瀝青乳化劑產量遠遠滿足不了實際應用的需要，今後要在國內陽離子瀝青乳化劑的新品種和製備工藝上加強開發和推廣應用，提高我國築路技術水平，促進國民經濟的發展。

採用優質乳化劑生產出的乳化瀝青鋪路，現場施工簡化，不需將瀝青加熱到170~180℃高溫后再去使用，砂石等礦料也不需烘乾加熱，可以節省大量的燃料與熱能。由於瀝青乳液具有良好的工作度，可以均勻地分佈在骨料表面上，並與其產生較好的粘附性，因而可節省瀝青用量，簡化施工程序，改善施工條件，也減少對周圍環境的污染。由於這些優點，乳化瀝青不僅適用於鋪築路面，而且在填方路堤的邊坡保護，建築屋面及洞庫防水，金屬材料表面防腐，農業土壤改良及植物養生，鐵路的整體道床，沙漠固沙等許多工程中得到廣泛的應用。由於乳化瀝青既能改善熱瀝青的施工技術，又使瀝青的應用範圍得到不斷擴大，因此乳化瀝青得到迅速的發展。

瀝青乳化劑的分類方法很多，常用的有3種。

按離子類型分類

這種分類法是指瀝青乳化劑溶解於水溶液時，凡能電離成離子或離子膠束的叫做離子型瀝青乳化劑，凡不能點離成或膠束的叫非離子型乳化劑，離子型乳化劑又分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型。

按HLB值分類

這是以乳化劑的吸附薄膜被水和油濕潤程度的差異來決定的分類法。當HLB值小時為油包水型，HLB值大時為水包油型。

按破乳的速度分類

按這種分類法，我國現有瀝青乳化劑的分類情況見下表

消費前應清洗設備，以防和原乳化瀝青反映；消費開端時應先開乳化劑溶液閥門，等乳化劑溶液從膠體磨中流出后，再開瀝青閥門；瀝青含量從35%向上逐步增長，一旦發現消費進程顯示膠體磨費力或乳化瀝青中有絮狀團塊，應立刻減小瀝青用量。每一次消費完后，必需先關瀝青閥門，后關乳化劑溶液閥門，沖洗30s左右，防止改性瀝青殘留在膠體磨中，影響下次消費。第一次消費最佳消費大批，控制在0.5噸以內。

應在不一同間、正常消費狀況下從出料口處取樣，由於儲存罐中乳化瀝青能夠由不一同間的不同瀝青含量乳液混合在一同，因此不精確。作瀝青含量實驗時，可用小容器取樣50g左右，在電爐上加熱蒸發5-10min，直至溫度到達160℃左右便可測定。留意這種辦法只能用於測定蒸發殘留瀝青含量，當需求做三大目標時，取樣應為300-500g，確保蒸發殘留瀝青到達200g以上，加熱蒸發到160℃左右，堅持30 min。

樣品應密封察看1天，最佳儲存在透亮密封容器內，當用飲料瓶儲存時應清洗潔凈，假如乳化瀝青外部不結團和沒有絮狀團塊，這時可過1.18mm篩，留意過篩時應將外表結皮取掉，篩余量滿足標準請求，解釋乳化成功。