乳化沥青的制备及其乳化剂对乳化沥青性能的影响

乳化沥青就是将沥青热融,经过机械的作用以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液之中,形成水包油状的沥青乳液。使用这种沥青乳液修路时,不需加热,可以在常温下进行喷洒、贯入或拌和摊铺,铺筑各种结构路面的面层及基层,也可以用作透层油、粘层油以及用于各种稳定基层的养护。     

乳化沥青的制备及其性能研究进展

综述了乳化沥青的研究进展,对乳化沥青的组成、制备方法及乳化机理开展了分析阐述,并系统地考察了乳化剂体系和制备工艺等影响沥青乳液性能的关键因素。基于目前发展现状,对未来乳化沥青的研究方向进行了展望。     

乳化沥青的制备

针对沥青应用面广，但炼制污染大的状况，采用乳化方法使其软化、分散。即由固态不需加热而呈流体状态直接应用，减少大气污染、改善居民生活环境进行研究。制备成功环境友好的乳化沥青，可直接应用。     

驱油用水溶性乳化剂乳化性能的评价

结合改进后的水溶性乳化剂乳化力的测定方法以及现有乳化稳定性的评价方法,分别测定了驱油常用的磺酸盐类(阴离子型乳化剂)、甜菜碱类(两性离子型乳化剂)、聚氧乙烯烷基苯酚醚类(OP型,非离子型乳化剂)3类乳化剂的乳化力和乳化稳定性,并计算了乳化剂的乳化强度综合指数。探究了乳化剂类型与碳链长度对乳化剂乳化性能的影响,并着重分析了乳化剂浓度对其乳化性能的影响。结果表明,乳化剂疏水链中碳原子数相近时,甜菜碱类(两性离子型)乳化京-11原油的能力要优于磺酸盐类乳化剂(阴离子型)。当乳化剂疏水基含碳原子数与原油等效烷烃碳数相近时,同类型乳化剂的乳化性能随疏水链中碳原子数的增加而变弱;当两者相差较大时,乳化剂的乳化性能较差。其次,乳化剂的浓度越高,3种类型乳化剂的乳化稳定性均越强;当乳化剂浓度高于其CMC值时,乳化剂浓度对乳化剂的乳化力影响较小。     

驱油用水溶性乳化剂乳化性能的评价

结合改进后的水溶性乳化剂乳化力的测定方法以及现有乳化稳定性的评价方法,分别测定了驱油常用的磺酸盐类(阴离子型乳化剂)、甜菜碱类(两性离子型乳化剂)、聚氧乙烯烷基苯酚醚类(OP型,非离子型乳化剂)3类乳化剂的乳化力和乳化稳定性,并计算了乳化剂的乳化强度综合指数。探究了乳化剂类型与碳链长度对乳化剂乳化性能的影响,并着重分析了乳化剂浓度对其乳化性能的影响。结果表明,乳化剂疏水链中碳原子数相近时,甜菜碱类(两性离子型)乳化京-11原油的能力要优于磺酸盐类乳化剂(阴离子型)。当乳化剂疏水基含碳原子数与原油等效烷烃碳数相近时,同类型乳化剂的乳化性能随疏水链中碳原子数的增加而变弱;当两者相差较大时,乳化剂的乳化性能较差。其次,乳化剂的浓度越高,3种类型乳化剂的乳化稳定性均越强;当乳化剂浓度高于其CMC值时,乳化剂浓度对乳化剂的乳化力影响较小。     

雾封层乳化沥青的制备及性能研究

文章采用国产的胶体磨,通过机械的作用将熔融的沥青以细小的微滴状态分散于含有不同种类和含量的乳化剂水溶液中,然后根据雾封层改性乳化沥青的性能要求对改性乳化沥青的组成,配比,温度,稳定性等进行不同的试验和质量测试,最终制备了一种高性能并适用于雾封层的改性乳化沥青。     

阳离子沥青乳化剂合成及乳化性能研究

以环烷酸、乙二胺为原料,在160℃下氮气中反应,再升高温度到245℃后得到中间体化合物咪唑啉,并用硫酸二甲酯对其进行季铵化反应得到季铵盐型阳离子咪唑啉沥青乳化剂。测定了该乳化剂的HLB值为8.67、发泡力为27 mm。研究了影响该沥青乳化剂稳定性的主要因素。实验表明,乳化剂水溶液的pH值对乳化效果的影响最大。该沥青乳化剂的最佳乳化条件是pH值为3~4,乳化剂用量为0.8%~1.5%,控制油温在110~120℃,水温在65~70℃。     

乳化方式及助乳化剂对蓖麻油乳化液性能的影响

分别采用恒速搅拌乳化、高剪切乳化及超声波乳化3种方式,以非离子型表面活性剂失水山梨醇单脂肪酸酯(Span)与聚氧乙烯失水山梨醇单脂肪酸酯(Tween)为复合乳化剂对蓖麻油进行乳化,考察了助乳化剂正辛醇、异辛醇、十二醇对乳化体系稳定性的影响。结果表明,随助乳化剂脂肪醇碳链长度的增加,蓖麻油的乳化稳定性提高;采用超声波乳化方式可制得稳定的蓖麻油乳化液,且稀释稳定性良好。     

松香型阳离子乳化剂的制备及性能

为探索一种优化的松香型阳离子乳化剂生产工艺,以松香、三甲胺与环氧氯丙烷为原料,采用单变量考察的方法探索了反应物配比、反应时间、温度、溶剂对阳离子松香酯化率的影响,研究表明,乙醇为溶剂,n(松香):n(三甲胺):n(环氧氯丙烷)=1.1:1:1,反应温度为100℃,反应时间3.5 h的条件下,酯化率可以达到83.4%.用红外光谱以及核磁共振氢谱对目标产物进行了表征,并研究了目标产物的表面性能.结果表明该表面活性剂有良好的表面活性,并对松香有很好的乳化性能.     

反应性乳化剂对苯丙乳液合成及性能的影响

在反应性阴离子乳化剂[甲基丙烯酸羟丙磺酸钠(HPMAS)]的作用下,采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)为主单体,丙烯酸(AA)为功能性单体,合成了性能优异的无皂苯丙乳液。研究了软硬单体配比、乳化剂、链转移剂和引发剂用量对乳液性能的影响。研究结果表明,合成无皂苯丙乳液的适宜条件(相对于单体总质量而言)是:w(HPMAS)=4%,w(引发剂)=0.8%,w(链转移剂)=2%且前期加入。     

MA-St型低温流动改进剂的制备及性能评价

采用"先酯化,后聚合"的方法,以马来酸酐、苯乙烯、十六醇、二十二醇为原料,合成了低温流动性改进剂马来酸酐混合酯-苯乙烯共聚物,最佳制备条件为:①酯化:n(马来酸酐)∶n(混合醇)=0.5∶1,w(催化剂)=1.8%、w(溶剂)=90%,酯化时间2.5 h;②聚合:n(苯乙烯)∶n(马来酸酐混合酯)=1∶1,w(引发剂)=1.25%,聚合温度为75℃,聚合时间4 h,溶剂用量为55%。将合成的产物按1.0‰的剂量加入到俄罗斯原油提炼的俄柴油中,冷滤点可降低12℃。     

PMMA／凹凸棒粘土复合材料的制备及其性能研究

以有机改性凹凸棒粘土为填料,采用原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／凹凸棒粘土（ATP）复合材料,通过红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、热重（TG）、力学性能测试等方法对复合材料进行分析和表征。结果表明,改性凹凸棒粘土与PMMA的相容性良好,在PMMA中分散均匀。而其独特的一维纤维棒状结构也可以对PMMA在一定程度上起到补强、增韧作用,当凹凸棒粘土的加入量在1．5％时,其综合力学性能较佳。     

聚丙烯酸酯无皂乳液的构建及对水性油墨性能的影响

以丙烯酸（AA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸羟丙酯（HPA）、2-甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、乙烯基三异丙氧基硅烷（A-173）为单体,过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）为引发剂,合成了丙烯酸酯大分子乳化剂,再通过无皂乳液聚合法合成了聚丙烯酸酯无皂乳液,将其与颜料等混合制备了水性油墨。采用FTIR、DSC、TEM、SEM对聚合物的结构及性能进行了表征,考察了不同BPO用量对丙烯酸酯大分子乳化剂的影响,不同AA添加量对乳液及水性油墨的影响。结果表明：当BPO用量为单体总质量的4.18%时,丙烯酸酯大分子乳化剂具有最低表面张力40.43 mN/m;当AA添加量为单体总质量的1.00%时,聚丙烯酸酯无皂乳液具有合格的储存稳定性,乳胶膜拉伸强度可达5.00MPa,断裂伸长率为200%,玻璃化转变温度为18.5℃,所制备的水性油墨黏度为23.79 mPa·s,附着牢度90.75%,耐摩擦性4.5级。     

复合乳化剂制备水性环氧乳液及涂膜性能研究

采用环氧树脂E-44和2-氨基-5-磺酸基苯甲酸合成一种小分子阴离子环氧乳化剂EP-H;通过E-44和聚乙二醇6000合成大分子非离子环氧乳化剂EP-PEG。当2种乳化剂以质量比2∶5复配时,可达到较好的亲水亲油平衡。复合乳化剂(EP-H/EP-PEG)占10%、乳化温度为60℃时,制得的环氧乳液性能最佳。与单一非离子乳化剂制得的水性环氧乳液相比,EP-H/EP-PEG所制备的乳液相反转固含量高(>70%)、乳化剂用量小、乳液粒径小、黏度低;固化后的涂膜光滑致密、热稳定性佳、综合力学性能好,其拉伸强度和压缩强度分别为31 MPa、72 MPa。     

乳化剂对合成MBS树脂和PVC/MBS合金力学性能的影响

通过调节乳化剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的用量合成MBS树脂，并将其与聚氯乙烯（PVC）树脂进行共混，测试PVC／MBS合金的力学性能。测试结果表明：乳化剂的用量越多，MBS树脂相的相对分子质量越低，PVC／MBS合金的拉伸强度变化不明显，其冲击强度先增大后减小。     

耐酸纳米微球的研发及CO2驱封窜性能研究

针对长庆低渗透油藏CO₂驱出现的窜流难题,以丙烯酰胺(AM)、4-苯乙烯磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为共聚单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,亚硫酸氢钠(SHS)和过硫酸铵(APS)为引发剂,通过反相微乳液聚合法研发了一种耐酸纳米微球(AR-NS)。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)及流变仪对产物的结构、形貌和性能进行了分析。结果表明,合成产物在乳液中为高分散度的纳米微球,其平均初始粒径为255 nm。在酸性地层水条件下,耐酸纳米微球的膨胀倍数为13.8倍而普通微球膨胀倍数仅为3.7倍;油藏温度85℃条件下、质量浓度为5 000 mg/L时耐酸纳米微球悬浮液黏度仅为0.56 mPa·s,具有优异的注入性;低渗裂缝岩心超临界CO₂驱封窜实验表明,耐酸纳米微球注入后裂缝性岩心的封堵率达95.41%,采收率提高了21.03%,耐酸纳米微球在低渗CO₂驱油藏中具有优异的封窜效果。