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冷补添加剂的适用性分析

信息来源:ooottt.com   时间: 2013-12-06  浏览次数:948

    目前冷补沥青的添加剂主要有增黏剂、防水剂、还原剂、补强剂、干燥剂等。添加剂的选用除了考虑相容的问题外,也应考虑改性材料的选用原则,合理的改善冷补料的各方面的性能,并且添加剂应追求其合理的添加比例。例如,增黏剂的使用着重考虑其增粘的效果,改善冷补沥青与矿料的粘附性能,但又不能使其他方面有显著的改变,特别是黏度应在合理的范围,以便冷补料在初期有较好的和易性;抗水剂的使用是为了提高混合料的抗水效果,其选用也应借鉴热拌改性沥青的经验,采用一个合理剂量,并在整个冷补沥青中不出现离析、分层等现象,能均匀的分散在冷补沥青中,形成混合料后能均匀的分散;另外还可以选择添加抗老化剂、稳定剂、抗还原剂等,其选用也应参考稀释剂、改性剂等的选用原则。
    在涂料、塑料、沥青胶黏剂工业上,由于其采用的都是高分子材料,添加的材料较多,并且材料的复杂性高,依靠经验,很难获得多种材料的相互溶解效果,以形成所求的材料,为此,在涂料塑料工业上,总结出了一套设计方法,采用溶解度参数来确定各添加高分子材料在理论上是否存在相容的可能。溶剂和溶解理论在涂料工业、沥青胶黏剂上中获得了极大地应用。这个理论认为:溶剂是溶剂性涂料配方中的一个重要组成部分,不仅用来溶解树脂、降低黏度以改善加工性能和施工性能能,而且还影响涂料的粘结性、防腐性、户外耐久性及涂膜的表观性(起泡、流挂、流平等)。
    根据氢键的不同,不同溶剂对特定溶质的溶解能力也不同。溶剂的溶解能力是指溶剂溶解成膜物质而形成高分子聚合物的能力。低分子化合物在溶剂中的溶解可用溶解度的概念来描述。如蔗糖在水中的溶解,其机理是溶剂和溶质分子或离子间的吸引力,而使溶质分子逐渐离开其表面,并通过扩散作用均匀地分散在溶剂中去成为均匀溶液。而高分子化合物在溶剂中的溶解则大体上可分为溶胀阶段和全部溶剂化两个阶段,可以分为接触溶剂表面的分子链最先溶剂化、使高分子化合物内部溶剂化、溶剂化程度逐渐增加、全部溶剂化这么几个过程。可以看出,溶剂对高分子聚合物溶解能力的大小,溶解速度的快慢,主要取决于溶剂分子和高聚合物的亲和力所决定的溶剂向高聚物分子间隙中扩散的难易程度。在这个理论的应用实践过程中,总结出以下两个原则:
    1)极性相似原则
    规律:非极性溶质溶于非极性溶剂中,极性溶质溶于极性溶剂中,即“同类溶解同类”。比如,乙醇是极性的,能够溶解于极性的水:而苯是非极性的,不和水相混溶。
    2)溶解度参数相近的原则
    溶解度参数的定义和物理意义
    溶解度参数(solubility parameter,简称SP)是衡量液体材料(包括橡胶,因为橡胶在加工条件下呈液态)相容性的一项物理常数。其物理意义是材料单位体积内聚能密度的开方值。
    通过这个理论可知,如果假定沥青这种有机混合物也有一个溶解度参数范围,那么通过溶剂和溶解理论,则能使得沥青与改性剂、溶剂、添加剂等物质溶解、如何能通过理论与试验的方法找到一组溶解效果好的配方的话,那么不仅改性剂能得到充分的利用,尽可能的改善了沥青的结构性能,而且,还通过溶解的方法极大地节约了实践探讨的时间,为冷补沥青混合料的配方研发工作提供了理论支持,使研发工作变得有据可循。而实际上假定沥青有一个溶解度参数范围是可行的。
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