Эмульгатор для эмульсии битумной

Эмульгатор – это специальное вещество, которое добавляют в битум для придания эмульсии длительной устойчивости. Эмульгатор формирует защитный слой на поверхности капелек эмульсии, предохраняющий от ее расслоения на составные компоненты.

Эмульгаторы бывают анионо- и катионоактивные. Основа веществ первого типа – это преимущественно жирные кислоты. В раствор анионоактивного эмульгатора входит также окись натрия. Показатель рН для анионной эмульсии равен 7, что способствует избытку гидроокиси натрия, вступающей в реакцию с кислотами битума.

Как катионные эмульгаторы могут использоваться диамины, моноамины, четвертичные аммоносоединения, амидоамины и т.п.

В 70-е годы прошлого века в качестве эмульгаторов применяли либо отходы промышленности, либо ее продукты, которые изначально предназначались для абсолютно других целей.

В общем случае в состав раствора эмульгатора входит вода, эмульгатор, кислота. А при необходимости – стабилизатор. Все это перемешивается до получения однородного раствора с необходимым значением показателя рН.

Чтобы не допустить местного перегрева, перепад температур между битумом и раствором эмульгатора должен быть несущественным.
К первой группе эмульгаторов относятся контакт Петрова, канифольное мыло, асидол, сульфатное мыло и мылонафт. Ко второй – хлопковый гудрон, древесная, сланцевая и торфяная смола, соли гуминовых кислот, сульфитно-спиртовая барда и т.д.

Если использовать сразу два эмульгатора, то можно получить эмульсию с повышенной устойчивостью, которая обусловлена образованием вокруг частиц битума эмульгаторной оболочки с высокой структурной вязкостью. Также улучшается адгезия к поверхности минерального материала.

Чтобы получить щелочные (анионные) битумные эмульсии, как эмульгатор применяются такие поверхностно-активные вещества (ПАВ), как мыла сульфонафтеновые жирные и смоляные кислоты, нафтеновые кислоты, кальциевые соли лигносульфиновых кислот. При приготовлении кислых (катионных) битумных эмульсий аналогичную функцию выполняют аминовые или четвертичные органические соли. Как твердый эмульгатор нашли применение бентонитовые глины, лесс, гашенная и негашеная известь, суглинки и т.д.

Анионные ПАВ с числом омыления меньше 80 и кислотным числом меньше 75 не применяются в качестве эмульгаторов.

Стоит отметить, что в основном свойства эмульгаторов и их количество влияют на качество получаемых битумных эмульсий. Для получения быстро- и среднераспадающихся эмульсий необходимо добавление анионных эмульгаторов в количестве от 0,5 до 1,7%. Для приготовления медленнораспадающихся битумных эмульсий рекомендуется добавление от 1,7 до 3% веществ, содержащих фенолы, смоляные соли, оксикислоты, азотсодержащие основания и т.п. Содержание эмульгаторов может быть и больше, но это, скорее, исключения (эмульсии из вязкого сланцевого битума и крекинг-битума с добавлением 6% бардяного концентрата).

Также процесс формирования битумной эмульсии зависит и от качества воды, температуры процесса и способа приготовления. Все эти факторы поддерживаются на оптимальном уровне за счет применения современного оборудования – установок для приготовления битумных эмульсий типа УВБ-1 торговой марки GlobeCore.

Подводя итоги, отметим, что введение эмульгаторов должно способствовать понижению натяжения на границе между битумом и водой и одновременно созданию прочной пленки вокруг битумных капель.