陽離子乳化瀝青
陽離子乳化瀝青由多種表面活性劑及陽離子頁巖抑制劑及一定范圍軟化點的瀝青經特種工藝加工而成。
概況
陽離子乳化瀝青由多種表面活性劑及陽離子頁巖抑制劑及一定范圍軟化點的瀝青經特種工藝加工而成。其微米級的帶正電的瀝青微粒較易吸附在帶負電的固體顆粒上，參與泥餅的形成，提高泥餅質量，其微粒及陽離子頁巖抑制劑可以進入井壁微裂縫中，產生粘附及相互聚集，從而起到封堵、橋接、防膨、防塌、降失水及保護油氣層作用。可用于鉆井泥漿和油水井堵水調剖。
適用范圍
陽離子乳化瀝青適用于水基鉆井液體系，井型的油氣開發井，不能用于探井。可用于不同溫度地層的堵水調剖。
注意事項
（1）陽離子乳化瀝青每桶必須一次用完，較好直接在加重泵上或泥漿罐上加入，不準倒入地坑、用齒輪泵或潛水泵抽入，否則易堵塞泵體。
（2）若用齒輪泵或潛水泵從包裝桶直接抽入，需用泵先抽少量水后再抽陽離子乳化瀝青，在加完陽離子乳化瀝青后需再用水將泵洗干凈，以免陽離子乳化瀝青吸附在泵及管線中。
（3）陽離子乳化瀝青在存儲較長時間后，在包裝桶的上部可產生約1cm厚的結皮，這屬于正常現象，不是破乳。通過滾動或攪拌即可將其攪拌均勻。
包裝和儲存
采用聚乙烯塑料桶包裝，每桶凈質量50公斤；長途運輸可采用鐵桶包裝，每桶凈質量200公斤。儲存于陰涼、干燥、通風處。保質期為半年。
如何選擇瀝青乳化劑
下面介紹下主要考慮的幾個方面：
一、HLB值 乳化劑必須有較強的乳化能力，評定這種乳化能力的標準是乳化劑的HLB值.它表示乳化劑的親油基和親水基之間在大小和力量上的平衡關系.HLB值=7+Σ（親油基）+Σ（親水基） 也可根據乳化劑的HLB值表查詢 由于瀝青的HLB值一般為8~18，用于瀝青的乳化劑的HLB值也應該近在此范圍為宜.如果作為乳化瀝青的乳化劑親水基過大，親油基數過小，與水連接，與瀝青脫離；如果乳化劑親油基數過大，親油基數過小，只與瀝青連接，與水脫離.只有親油基與親水基為適宜時，乳化劑便將瀝青和水相連接起來.這就是說有許多帶有親油基和親水基結構的表面活性劑不能作用乳化劑，尤其不能作為瀝青乳化劑.因此，當瀝青的標號與成分發生變化時，一定要重新配乳化劑的品種及用量.
二、電位值 各種乳化劑制出的瀝青乳液性能，檢測其ξ電位值具有重要意義.因為電位值越大，乳化瀝青微粒之間的相互排斥力越大，乳液的穩定性越好，而且瀝青微粒上所帶離子電荷也強，與骨料的粘附性也大.
三、離子特性 乳化劑根據電荷分為陽離子、陰離子、非離子型乳化劑.在道路施工中，由于選擇的集料的種類不同，乳化劑也要因此作出調整.安山巖、輝綠巖等因二氧化硅含量較高，碳酸鈣含量較低，耐酸性較好，石料一般帶有負電荷、所以選用陽離子型的乳化劑生產的乳化瀝青對集料的粘附性較好.對于石灰巖集料，如采用陽離子乳化劑制作的乳化瀝青，對石灰石集料有腐蝕性，并放出二氧化碳而發泡，影響鋪路質量，就必須選用陰離子乳化劑制作的乳化劑制作的乳化瀝青.在施工中，選用何種離子乳化劑制作的乳化瀝青，應根據工程要求而定.
四、根據分裂速度選擇 在瀝青路面鋪筑中，因施工性能的需要，對乳化瀝青提出許多特殊的要求.例如修筑貫入式瀝青路面時，從噴灑到完全分裂和凝固要求時間較短，以防集料來不及吸附而被流失，造成鋪筑的瀝青路面黏附性差，路面松散，強度低，要求選用的乳化瀝青分裂速度要快、凝結快.根據路面鋪筑的施工要求，選擇分裂速度適宜的乳化劑，生產適宜分裂速度的乳化瀝青.
五、根據瀝青組成特性選擇 瀝青材料的組成不同，對乳化瀝青的要求也不相同，每種乳化劑對一定類型的瀝青是較有效的.一般的講，對于少芳香族而富環烷烴的石油瀝青，直鏈烷烴的乳化劑較為有效；對芳香烴含量占優勢的石油瀝青，以高分子環烷烴的鈉皂比較有效；對于高芳烴結構化的瀝青，用分子有芳香環的乳化劑比較理想.當被乳化的瀝青極性較大時，則要求親水性較強的乳化劑，才能得到穩定的乳化瀝青；相反，若對被乳化的瀝青極性較小時或無極性時，則要求親油性較強的乳化劑，才能獲得穩定的乳化瀝青.對聚合物改性瀝青、煤焦油瀝青，可選用極性的**乳化劑或無機膠體乳化劑，可獲得穩定的無機膠體乳化瀝青.如果瀝青中**存在的**酸含量太低，不足以使**溶液制造快裂型乳化瀝青，可在瀝青中添加表面活性酸類物質，用來改善乳化性質.用高溫空氣氧化重油得到的瀝青，比只用蒸汽蒸餾或真空蒸餾的方法得到的瀝青具有較好的乳化性.
六、乳化劑分子結構 乳化劑的親油基的碳氫鏈及其支鏈直接影響親油基的親和瀝青的能力.
瀝青乳化劑
瀝青乳化劑是一種可以使瀝青進行乳化的表明活性劑溶液。在瀝青乳化劑中，只需要加入少量的溶劑，就會使得水的表面張力進行大幅度降低，并可以明顯的改變界面的性質與狀態，從而使之產生洗滌、潤濕以及分散等一系列的作用，并可以達到實際的應用要求。瀝青乳化/在選擇時，有著以下要求：
1、根據瀝青的性質篩選乳化劑：每一種乳化劑均有一定的適用范圍。當瀝青的標號或組成發生變化時，一定要重新篩選乳化劑的品種及用量，否則可能造成乳化瀝青的性能嚴重變差。
2、要有合適的HLB值：瀝青的HLB值一般為16~18，選用乳化劑的HLB值應接近此范圍。如果瀝青乳化劑親水基團的基團數過大，親油基團數過小，則乳化劑親水性強而親油性差、反之則親油性強而親水性差，這兩類乳化劑均不能使瀝青微粒在水中達到良好的分散狀態。
3、要有適宜長度的碳鏈：乳化劑的碳鏈長度實際上反映了與瀝青親和力的大小，碳鏈越長與瀝青的親和力越強，與水的親和力越差，因此碳鏈的長度選擇要適中，用于乳化瀝青的乳化劑碳鏈長度通常為C12—Cis。
4、瀝青乳化劑應盡量選用復合乳化劑：使用單一的乳化劑制備乳化瀝青時，易發生絮凝或沉降現象，故應盡量選用兩種以上的乳化劑復配使用，達到不同乳化劑的優缺點互補。
瀝青乳化劑如何使用？需要注意哪些事項？
對于瀝青我們應該都非常的清楚，是交通、建筑工程中不可或缺的基建材料。但很多人對瀝青乳化劑可能就不太了解了，這里就為您介紹一下。瀝青乳化劑是能用于瀝青乳化的表面活性劑。在加入很少量時就能使水的表面張力大幅度的降低，能明顯改變體系的界面性質和狀態，從而產生潤濕、乳化、起泡、洗滌、分散、抗靜電、潤滑、加溶等一系列作用，以達到實際應用的要求。下面我們就來看看瀝青乳化劑如何使用?
瀝青乳化劑使用方法非常的簡單，我們可以先來了解一下瀝青乳化劑的工作原理。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，這兩部分往往分處于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征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**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。
陰離子乳化瀝青和陽離子乳化瀝青的優缺點
陽離子乳化瀝青和陰離子乳化瀝青主要區別在于它們使用的瀝青乳化劑不同,顧名思義，陽離子乳化瀝青用的是陽離子瀝青乳化劑，陰離子乳化瀝青用的為陰離子瀝青乳化劑。
乳化瀝青
陰離子乳化瀝青的優點：使用方便、節省能源、瀝青乳化劑來源廣成本低、易涂刷。缺點：使用區域小，施工時間受限，受氣溫和濕度的影響較大。與礦料的粘附性不好，特別是酸性礦料的粘附性較不好。主要原因是，陰離子乳化瀝青中瀝青的微粒表面帶有陰離子電荷，當乳化瀝青與礦料表面接觸時，由于濕潤礦料表面普遍也帶有陰離子電荷，同性相斥的原因，使瀝青微粒不能盡快的粘附到礦料表面。只有待到乳化瀝青中水分蒸發掉后才能使瀝青微粒裹覆到礦料表面，只有在氣溫高且比較干燥的地方適合選用陰離子乳化瀝青。
陽離子乳化瀝青的優點：使用范圍廣、施工時間長，在低溫和陰濕的地方都可以使用。陽離子乳化瀝青可以增強與礦料表面的粘附力，提高路面的早期強度，施工后可以較快的開放交通，同時他對酸性礦料和堿性礦料都有較好的粘附能力。缺點：成本高。
不管是在公路行業還是在建筑防水行業，以及其他的行業的使用上，大多選用陽離子乳化瀝青。
展歷程
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，由于濕潤骨料表面也帶有陰離子電荷，同性相斥的原因，致使瀝青微粒不能盡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，戰后有得到迅速恢復與發展。 1951年法國開始研制陽離子乳化劑。1957年美國把陽離子乳化劑應用在道路施工上，并于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制某些類型的陽離子表面活性劑，并發現了它作為道路瀝青乳化劑是可行的。于1972年試制陽離子乳化劑烷基**基氯化銨，利用它作為瀝青乳化劑。 80年代以后，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，采用陽離子瀝青乳化劑和水泥砂漿混合物制成的密封劑，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制和應用起步較晚，1977年研制成功，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。并決定“七五”期間在全國范圍推廣應用。1987年在杭州召開的陽離子乳化瀝青推廣會，并提出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個省市已廣泛用于筑路修路，由于原料短缺，陽離子瀝青乳化劑產量遠遠滿足不了實際應用的需要，今后要在國內陽離子瀝青乳化劑的新品種和制備工藝上加強開發和推廣應用，提高我國筑路技術水平，促進國民經濟的發展。
發展優勢
采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干加熱，可以節省大量的燃料與熱能。由于瀝青乳液具有良好的工作度，可以均勻地分布在骨料表面上，并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。由于這些優點，乳化瀝青不僅適用于鋪筑路面，而且在填方路堤的邊坡保護，建筑屋面及洞庫防水，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。由于乳化瀝青既能改善熱瀝青的施工技術，又使瀝青的應用范圍得到不斷擴大，因此乳化瀝青得到迅速的發展。
瀝青乳化劑 注意事項
消費工藝
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。**次消費較佳消費大批，控制在0.5噸以內。
取樣實驗
應在不一同間、正常消費狀況下從出料口處取樣，由于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于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。
樣品察看
樣品應密封察看1天，較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。
瀝青乳化劑的使用
瀝青泵溫度控制在130℃以上，以確保具有較好的活動性；LT-CZ1、CZ2乳化劑的用量普通為乳化瀝青的6-12‰，即每噸乳化瀝青用6-12kg，溫度為60-70℃。**次使用時乳化劑應采用中下限用量，較佳每噸乳化瀝青用10公斤，或每噸水添加20公斤；LT-CMK1、CMK2、CMK3、CMK4乳化劑的用量普通為乳化瀝青的18-25‰，即每噸乳化瀝青用18-25kg，乳化劑溶液溫度為60-70℃。**次使用時乳化劑應采用中下限用量，以確保能乳化瀝青生產成功，較佳每噸乳化瀝青用24公斤，或每噸水添加48公斤，生產順利后，可按照實踐狀況增減調整用量。
生產乳化瀝青前應先清洗設備，以防和原乳化瀝青反映；生產乳化瀝青開始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，一旦發現生產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。每一次生產完成后，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，影響下次生產。**次生產乳化瀝青效果較佳后方可生產大批。**次生產控制在0.5噸以內。新鄉市龍騰路用材料有限公司生產的智能防腐型乳化瀝青生產設備，操作簡單、方便，可生產各種乳化瀝青。
乳化瀝青的較佳乳化劑用量遠遠大于臨界膠束濃度。
在水中加入瀝青乳化劑以后，乳化劑的親水基與水分子之間有很強的吸引力，乳化劑分子在液體表面上基本是無一定方向的，多處于平躺狀態。由于溶液中乳化劑的濃度由小變大，親油基的烴基部分，因憎水性排斥于水體系之外，產生疏水效應。這樣就使乳化劑產生了一個方向性，水面上溶解的是親水基，水面較遠方向為親油基，形成了乳化劑定向排列于界面上，使自由能趨于較小，保持了較穩定位置。這樣乳化劑與空氣界面上形成了一層單分子膜。這種有規則的分子排列現象稱作分子定向排列或配位。這種單分子定向排列現象稱為單分子吸附膜。
瀝青乳化劑分子在水溶液中定向排列的吸附現象，不僅在空氣和水相之間，也可發生在空氣以外的瀝青相中。這種吸附現象有物理吸附和化學吸附，以化學吸附為主，隨著親油基碳鏈長度增加吸附速度加快，分子定向排列的吸附速度加快，最后水的表面形成單分子層，使水的表面張力下降。
在乳化劑水溶液中加入過量的乳化劑，不僅可以形成單分子定向的吸附膜，而且能形成復雜的多層吸附膜和乳化劑分子集束，以盡量保持較小的自由能。如果瀝青液經高速剪切成細小微粒(0.01mm-0.001mm)而均勻的分散在水中，溶入水中的乳化液分子會立即在瀝青微粒界面被吸附，從而產生新的吸附排列，親油基一段吸附于瀝青內部，親水基一端吸附于水中，以鉗形固定于界面上，從而降低了瀝青與水的界面張力。當吸附的乳化劑分子達到飽和狀態時，在瀝青微粒表面形成一層被乳化劑分子包封的有一定機械強度的堅固的分子薄膜，使瀝青微粒具有親水性，而均勻穩定地分散在水中，形成乳化瀝青。
瀝青乳液是一個多相分相體系，瀝青是以微粒形式均勻分散于水中的穩定乳狀液，其穩定度因乳化劑大大加強。其中瀝青為分散相，為不連續相或稱內相;水為分散介質，為連續相或稱外相，為水包油(O/W)型乳化瀝青。也就是我們平時使用的乳化瀝青。瀝青乳化劑使用方法就是將瀝青乳化劑加入到水中就能發揮作用。但在使用的時候需要注意：
乳化劑在乳化瀝青中起到重要作用，乳化瀝青就是粘稠瀝青加熱至流動態，經機械作用使之分散為微小液滴后，穩定地分散在有乳化劑一穩定劑的水溶液 中，形成 水包 油 (O/W )型的瀝青乳液，是一種均勻穩定的分散體系，呈茶褐色，具有高度流動性，其中瀝青約占總質量的55%～70%[3] 。乳化劑的含量對瀝青能否均勻穩定的分散于水中起著重要的作用。所以要注意瀝青乳化劑的用量。同時，在操作的時候也需要注意一些事項：
消費工藝：
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。**次消費較佳消費大批，控制在0.5噸以內。
取樣、實驗：
應在不一同間、正常消費狀況下從出料口處取樣，由于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于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。
樣品察看：
樣品應密封察看1天，較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。
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