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浅谈沥青及改性沥青中溶剂的应用

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2020/07/27 16:06
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【摘要】:
      沥青是一种由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂的有机混合物,在常温下是黑色或黑褐色高黏度的有机液体、半固体或固体,具有良好的粘结性、塑性、不透水性及耐化学侵蚀性。       沥青是国家基础建设必不可少的重要原料之一,广泛应用于道路工程、建筑工程、水利水电工程等领域。尤其是近年来,新的电子、无线和雷达设备的爆炸式发展,造成了严重的电磁波辐射干扰问题。尤其是随着5G时代的到来,电磁污染正在加剧。对此,石油沥青因其成本低廉,产量巨大而引起制造高效的电磁波吸收材料机构的广泛关注。        此外,当今世界各国的高等级公路大多采用沥青路面,与水泥等其他路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、耐磨性好、噪音低等优点,因而获得了越来越广泛的应用。近几年随着国民经济的飞速发展,公路建设投资规模不断扩大,道路沥青用量持续增长。目前我国已建成高速公路超过14万公里,约九成采用了沥青路面。沥青公路由沥青混凝土构成,其中沥青占比为4%,假设高速六车道沥青混凝土厚度0.19米,宽21米,则新建一公里高速沥青用量约411吨。        我国沥青供应主要来源于进口和国内生产两部分。进口方面,目前我国是全球沥青的进口大国之一;国内生产方面,国产沥青主要产区在华东、东北和华南三个地区,山东、江苏、辽宁、广东、浙江等省份的沥青产量占全国的八成左右。随着“一带一路”沿线国家合作的深入、基础建设合作的增多,国产沥青除供应国内,出口总量也在不断增加,2018年更是爆发性增长,同比增长近一倍。   沥青的分类       根据不同的来源和加工方法,沥青主要分类有煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种。       煤焦沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油再经过加工后残留的黑色难挥发的物质。主要用在工业上,作为防水防潮和防腐有机胶凝材料、调和烧火油、生产橡胶沥青和耐火砖等产品。         石油沥青是原油加工过程中的一种产品,是原油经蒸馏炼制后产生的残渣,主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物,其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。道路建设和建筑方面所说的沥青材料,大多指的就是石油沥青。       天然沥青也称为地沥青,是自然界天然存在的,储藏在地下以矿层形式存在的含有惰性矿物质的烃混合物。主要用于土木建筑工程的建筑原料。        柏油形态的沥青是把原油以分馏法提炼得的,它们在原油中拥有最高的沸点,以及原油中最重的物质,因此会在分馏塔中的最底部找到。而焦油形态的沥青,则是把有机物质(多为煤炭),经过干馏法处理而取得的物质。除此之外,对沥青加入添加剂或进一步加工后还会生产出氧化沥青、改性沥青、乳化沥青和稀释沥青等。   沥青溶剂        沥青是由种类繁多的多环芳烃组成的复杂混合物,现已能确认的组成化合物已有几百种,这就造成了沥青性质的复杂性。为了更好地表征和应用沥青,人们开发了多种分离沥青的方法,其中最常用的方法是沥青的溶剂分组。沥青的溶剂分组基于沥青中各组成化合物在不同有机溶剂中的溶解度的差异分离沥青。       由于沥青是从石油中提炼出来的,只要比沥青轻的油都可以作为沥青溶剂,如汽油、煤油、柴油等均可。沥青属于憎水性材料,它不透水,溶于二硫化碳、四氯化碳、氢氧化钠,几乎不溶于水、丙酮、乙醚、稀乙醇。有做过沥青试验的应该知道,实际上煤油比柴油好使,并且它比汽油更安全。此外还有正己烷、二甲苯、二硫化碳和四氯化碳等烃类溶剂可作沥青溶剂。       选择正己烷、二甲苯等合适的有机溶剂处理沥青,可把其分为可溶和不可溶的两部分,如果适当地选择几种溶解度不同的溶剂,就可把沥青切割成几个具有不同性质的溶剂组分。  

喷涂沥青溶剂.jpg

      沥青是一种由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂的有机混合物,在常温下是黑色或黑褐色高黏度的有机液体、半固体或固体,具有良好的粘结性、塑性、不透水性及耐化学侵蚀性。

      沥青是国家基础建设必不可少的重要原料之一,广泛应用于道路工程、建筑工程、水利水电工程等领域。尤其是近年来,新的电子、无线和雷达设备的爆炸式发展,造成了严重的电磁波辐射干扰问题。尤其是随着5G时代的到来,电磁污染正在加剧。对此,石油沥青因其成本低廉,产量巨大而引起制造高效的电磁波吸收材料机构的广泛关注。

       此外,当今世界各国的高等级公路大多采用沥青路面,与水泥等其他路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、耐磨性好、噪音低等优点,因而获得了越来越广泛的应用。近几年随着国民经济的飞速发展,公路建设投资规模不断扩大,道路沥青用量持续增长。目前我国已建成高速公路超过14万公里,约九成采用了沥青路面。沥青公路由沥青混凝土构成,其中沥青占比为4%,假设高速六车道沥青混凝土厚度0.19米,宽21米,则新建一公里高速沥青用量约411吨。

       我国沥青供应主要来源于进口和国内生产两部分。进口方面,目前我国是全球沥青的进口大国之一;国内生产方面,国产沥青主要产区在华东、东北和华南三个地区,山东、江苏、辽宁、广东、浙江等省份的沥青产量占全国的八成左右。随着“一带一路”沿线国家合作的深入、基础建设合作的增多,国产沥青除供应国内,出口总量也在不断增加,2018年更是爆发性增长,同比增长近一倍。

 

沥青的分类

      根据不同的来源和加工方法,沥青主要分类有煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种。

沥青溶剂.jpg

      煤焦沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油再经过加工后残留的黑色难挥发的物质。主要用在工业上,作为防水防潮和防腐有机胶凝材料、调和烧火油、生产橡胶沥青和耐火砖等产品。

 

      石油沥青是原油加工过程中的一种产品,是原油经蒸馏炼制后产生的残渣,主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物,其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。道路建设和建筑方面所说的沥青材料,大多指的就是石油沥青。

      天然沥青也称为地沥青,是自然界天然存在的,储藏在地下以矿层形式存在的含有惰性矿物质的烃混合物。主要用于土木建筑工程的建筑原料。

       柏油形态的沥青是把原油以分馏法提炼得的,它们在原油中拥有最高的沸点,以及原油中最重的物质,因此会在分馏塔中的最底部找到。而焦油形态的沥青,则是把有机物质(多为煤炭),经过干馏法处理而取得的物质。除此之外,对沥青加入添加剂或进一步加工后还会生产出氧化沥青、改性沥青、乳化沥青和稀释沥青等。

 

沥青溶剂

       沥青是由种类繁多的多环芳烃组成的复杂混合物,现已能确认的组成化合物已有几百种,这就造成了沥青性质的复杂性。为了更好地表征和应用沥青,人们开发了多种分离沥青的方法,其中最常用的方法是沥青的溶剂分组。沥青的溶剂分组基于沥青中各组成化合物在不同有机溶剂中的溶解度的差异分离沥青。

沥青洒布溶剂.jpg

       由于沥青是从石油中提炼出来的,只要比沥青轻的油都可以作为沥青溶剂,如汽油、煤油、柴油等均可。沥青属于憎水性材料,它不透水,几乎不溶于水、丙酮、乙醚、稀乙醇。有做过沥青试验的应该知道,实际上煤油比柴油好使,并且它比汽油更安全。此外还有正己烷、二甲苯等烃类溶剂可作沥青溶剂。其应用如涂料行业新型产品液体橡胶,又叫喷涂速凝橡胶沥青防水涂料。

       选择正己烷、二甲苯等合适的有机溶剂处理沥青,可把其分为可溶和不可溶的两部分,如果适当地选择几种溶解度不同的溶剂,就可把沥青切割成几个具有不同性质的溶剂组分。

 

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