乳化型温拌剂机理研究
高含水油包水乳化液稳定性机理及实验研究
碳键数(千)} 12 l 14—16 22
W/O乳 化 液 稳定性
差 较 差 较 好
长碳氢链作用形成 的
聚密膜 如 图 2。乳 化 剂 分
子吸咐在油/水界面上后 ,
其碳氢 链 不仅 相 互 吸 引、 相互 作用 .而且与油 中的 非极 性烃相吸 引。碳氢链
裹 3
项 目
日本 Y1 广研 所 液
E 400型
外 观 乳 白 色 乳 白色 乳 白 色
贮藏 l测试时间 五千月 一十月
稳定性 f折承量 0
0
(常温 )I 析袖量 0
2%
一千 月 0 6%
抗 磨 性 D fm )
转 速 1420r/mdn 0 44 0.574
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维普资讯
图 I混 台 膜 示 意
此外 ,当把水 溶 性 或油 溶 性乳 化 剂 单 独使 用 时 ,若液 珠 膜破裂 ,则水溶 性 乳 化剂易 于 进^ 水 中 ,油溶 性乳化剂易于进入 油中。但两者共同存在 于界 面时 ,则由于它们的相互吸引而 使这 种趋势碱 小 ,故 它们仍然 留在界面上的可能性 较大 .从另一 种意义上说 ,这种作 用减少 了界 面破 坏 的 可能性 。 所以 ,水 溶性 和 油溶 性 乳 化剂 形 成 的混 合 膜 很牢 固 ,不易破裂 .所形成 的乳化液稳 定性 较好=
范围 比 o/w 型更 为广 泛 。但是 ,迄 今 为止 ,w/o 度也越慢 。但是 ,含水量大 同时意味着液珠之间 的
型乳 化液一直没有在国 内得到 普及应用 ,仍然停留
液 一 o在稳试 型 乳制化阶液段成。蛐本这 高主要(大是约由是于矿人物们油一的直1未.5能—解 2.0决倍w)/,
乳化剂提高油包水乳状液稳定性的作用机理及其验证
乳化剂提高油包水乳状液稳定性的作用机理及其验证摘要:油包水乳状液的稳定性是很多因素共同作用的结果,包括基础油、乳化剂、油水比、搅拌时间和强度,以及高温的影响等。
选择两种乳化剂,其中一种是大庆油田常用的油包水乳状液的乳化剂,另外一种是亲水基带正电的乳化剂,对两种乳化剂进行了分子结构分析,通过评价两种油包水乳状液在不同老化温度下的破乳电压,验证乳化剂提高油包水乳状液的抗高温稳定性的作用机理。
关键词:乳化剂油包水乳状液抗高温The Stability Enhancement Mechanism and Verificationof Emulsifier in W/O EmulsionDaqing Drilling and Exploring Engineering Company Drilling Engineering Technical Research Institute Drilling Fluid Technical Research Institute, Hei Longjiang Daqing 163413Abstract: There are many factors influence the W/O drilling emulsion stability, including base oil, emulsifier, water oil ratio, stirring time and intensity, high temperature and so on. Two emulsifiers were chosen and analyzed, one is used traditionally in Daqing Oil Field, and another is belong to the kind of which hydrophilic radical is electropositive. We validate the mechanism of emulsifier enhance W/O emulsion stability through evaluating the Es of two different W/O emulsion after aging at different temperature.Key words: emulsifier W/O emulsion high temperature resistant乳化剂为表面活性剂,由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成。
基于乳化平台的温拌混合料最佳拌和与压实温度的确定方法研究
路面平整度的优劣受多种 因素影响 ,且
沥 青 路面 平 整 度 已成 为衡 量 施工 单 位 的
44 沥 混 凝 土 的 摊 铺 . 大 多数 拌 和场 都 设 有 热储 料 仓 ,沥 青 混 凝 土 经输 料斗 进 入 储 料仓 ,再 落入
通过体积参数 的分析 ,提 出温拌 沥青 混合 料测粘剪 切速率 , 并提 出温拌沥青混合料拌和与压实温度的确定 方法。
2 试 验原 理 加 入 温拌 剂后 改性 沥青 ( 区别 于 原 有基 质 和 改性 沥青 为 以下 简称 “ 拌 沥 青 ” 温 )的流 变特 性 不 同于 普 通 沥 青 ,温拌 沥
度 、速 度 、路 线 、次 序 等 的选 择 都 关 系 着 路面 面 层 的平 整度 。 不 平 整 的路 表 面 会增 大 行 车阻 力 , 并 且 使车 辆 产 生 附 加 的振 动作 用。 沥青
料斗起升 ( 卸料量 ) 与摊铺机摊铺量和 谐 ,拌 和量 、运输 量、摊 铺量 和谐 一
HAN J n l n , QI e g WANG e , MA Z i a g u -a g i F n , L i h— n g
( ’ g wa n t ue i l 7 0 5 ,C i a xi n Hih y Isi t,X ’l 1 0 4 h n ) a t a
用 中也 不 可避 免地 遇 到 了一些 问题 …,例 如 , 目前还 没 有 一 个
D 一 型粘度仪的不同型号的转子 ,得 到改性沥青 的粘度 一 V Ⅱ 剪切速率 关系 曲线,并根据理 想压实粘度范围 ( 8± . O2 00 3) P ・ ,在此 曲线上确定所对应 的实际剪切速率 ;假定在压实 aS 过程 中的剪切速率 与拌和 过程的剪切速率相 同,在此剪切速
26911931_乳化剂乳化性能及其关键质量属性研究进展
[重点实验室简介]国家药品监督管理局药物制剂及辅料研究与评价重点实验室2021年2月获国家药监局认定ꎬ重点实验室以中国药科大学药用辅料及仿创药物研发评价中心为核心ꎬ整合药物化学㊁药剂学㊁药物分析㊁药代动力学等学科优势资源ꎬ联合江苏省食品药品监督检验研究院和江苏省水溶性药用辅料工程技术研究中心共同建设ꎮ学术委员会主任侯惠民院士㊁实验室主任郝海平副校长ꎮ重点实验室拥有实验场地1.2万平方米ꎬ仪器设备原值约2.9亿元ꎮ配套设施完善ꎬ包括SPF级药学实验动物中心㊁细胞与分子生物学平台㊁病理与PDX药效评价平台㊁分析测试中心等多个公共实验平台ꎮ重点实验室聚焦药用辅料的质量控制与标准提升㊁创新辅料研究㊁药用辅料功能性评价与合理使用㊁药物制剂处方工艺研究㊁药物制剂及辅料分析和评价技术研究㊁靶标的发现/确认与成药性研究等领域ꎮ力争利用3~5年时间ꎬ在上述领域形成多个 国际一流㊁国内领先 的技术平台ꎮ初步建成 以药品制剂为核心ꎬ以药用辅料为抓手ꎬ以体内作用为指标ꎬ以分析评价为支撑 的 全链条㊁贯通式 药物制剂及辅料研究与评价体系ꎮ实验室主任:郝海平ꎬ男ꎬ理学博士ꎬ中国药科大学副校长㊁教授㊁博士生导师ꎮ主要从事药物代谢动力学创新技术ꎬ药物代谢转运分子调控与靶标研究ꎮ美国国家癌症研究所访问学者ꎬ江苏省特聘教授ꎬ首批中组部青年拔尖人才ꎬ江苏省 333高层次人才培养工程 中青年科技领军人才ꎬ教育部新世纪优秀人才支持计划入选者ꎬ第十一届江苏省十大青年科技之星ꎬ国家杰出青年科学基金ꎬ江苏省杰出青年科学基金ꎬ全国百篇优秀博士学位论文奖㊁江苏省青年科技杰出贡献奖㊁江苏省五四青年奖章获得者ꎮ曾担任中国药科大学药学院院长㊁ 2011计划 建设办公室主任㊁ 天然药物活性组分与药效 国家重点实验室副主任ꎮ㊀基金项目:国家科技重大专项 重大新药创制 (No.2017zx09101001006)ꎻ国家自然科学基金面上项目(No.81972894)㊀作者简介:秦云ꎬ女ꎬ研究方向:智能/多功能纳米制剂技术研究ꎬE-mail:Daisy_q_y@163.com㊀通信作者:孙春萌ꎬ男ꎬ博士研究生ꎬ教授ꎬ研究方向:药剂学ꎬTel:025-83271305ꎬE-mail:suncmpharm@cpu.edu.cn乳化剂乳化性能及其关键质量属性研究进展秦云ꎬ涂家生ꎬ孙春萌(中国药科大学ꎬ国家药品监督管理局药物制剂及辅料研究与评价重点实验室ꎬ江苏南京210009)摘要:乳化剂是一类在药品中应用广泛的表面活性剂ꎬ大多是蛋白质㊁磷脂㊁多糖㊁两亲性合成物质ꎬ或这些物质的复合物组成ꎮ本文通过对国内外的文献进行检索与整理ꎬ综述了乳化剂种类㊁特点及应用ꎬ对卵磷脂㊁蛋白质㊁多糖㊁吐温和司盘等几种不同类别乳化剂的基本理化性质㊁乳化特性等分别进行阐述ꎬ并对乳化剂的关键物料属性或功能性相关指标的研究进行了介绍ꎬ同时对乳化剂未来的研究热点和发展方向进行展望ꎮ关键词:乳液ꎻ乳化剂ꎻ乳化性能中图分类号:R943㊀文献标识码:A㊀文章编号:2095-5375(2022)04-0236-006doi:10.13506/j.cnki.jpr.2022.04.007ResearchprogressonemulsifyingpropertiesandcriticalqualityattributesofemulsifiersQINYunꎬTUJiashengꎬSUNChunmeng(NMPAKeyLaboratoryforResearchandEvaluationofPharmaceuticalPreparationsandExcipientsꎬChinaPharmaceuticalUniversityꎬNanjing210009ꎬChina)㊀㊀Abstract:Emulsifierisakindofsurfactantwidelyusedindrugs.Mostofthemarecomposedofproteinꎬphospholipidꎬpolysaccharideꎬamphiphilicsyntheticsubstancesorcomplexesofthesesubstances.Thetypesꎬcharacteristicsandapplicationsofemulsionpreparationswerereviewedthroughsortingandretrievingliterature.Thepaperexpoundedthephysi ̄calandchemicalpropertiesꎬemulsifyingcharacteristicsofseveraldifferenttypesofemulsifierssuchaslecithinꎬproteinꎬpol ̄ysaccharideꎬTweensandSpansꎬandintroducedtheresearchonthekeymaterialpropertiesorfunctionalrelatedindexesofe ̄mulsifiersꎬAtthesametimeꎬthefutureresearchhotspotsanddirectionsofemulsifierwereprospected.Keywords:EmulsionꎻEmulsifierꎻEmulsifyingproperty1㊀引言乳液是一种液体以分散(分散相)的形式分散在另一种不相容液体中(连续相)的分散体系ꎬ主要成分包括水相㊁油相和乳化剂[1]ꎮ由于乳液属于热力学不稳定的非均相分散体系ꎬ因此为了制备符合要求的稳定的乳液ꎬ首先必须提供足够的能量使分散相分散成微小的乳滴ꎬ其次是提供使乳液稳定的必要条件ꎮ考虑到乳液具有生物利用度高㊁刺激性小㊁药物吸收和药效发挥快㊁靶向性等特点ꎬ现已将乳液开发并应用于注射㊁外用㊁口服等给药途径ꎮ在乳液研究的早期ꎬ人们已认识到乳化剂种类对乳液类型和稳定性的显著影响ꎮ乳化剂通过吸附在油相/水相界面ꎬ降低界面张力和保护液滴不聚集来促进乳化和增强物理稳定性[2]ꎮ油包水(waterinoilꎬW/O)乳液的形成通常要求乳化剂具有良好的油溶性ꎬ并优先分配到油相ꎬ通过自身的两亲性来维持油水界面的稳定ꎮ陈正昌[3]使用水溶性乳化剂(聚乙二醇)和油溶性乳化剂(聚氧乙烯氢化蓖麻油)探究了乳化剂种类对乳液稳定性的影响ꎬ结果表明油溶性乳化剂的稳定效果更好ꎮ乳化剂的选择一直是研究人员关注的热点ꎬ针对乳液的配方也有着广泛研究ꎬ主要有3个理论基础:Bancroft规则㊁Griffin量表㊁Shinoda相转变温度(phasetransitiontemperatureꎬPIT)ꎮ根据Bancroft规则ꎬ水溶性表面活性剂倾向于使水成为连续相ꎬ从而可用于稳定水包油(oilinwaterꎬO/W)乳液ꎬ而油溶性表面活性剂倾向于使水成为分散相ꎬ从而可用于稳定W/O乳液ꎻ非离子表面活性剂由亲水性和亲脂性基团结合的分子组成ꎬ这些基团的平衡表示为亲水亲油平衡(hydro ̄philiclipophilicbalanceꎬHLB)值ꎬ由此ꎬGriffin[4]提出了一种计算非离子表面活性剂HLB值的方法ꎬ表征了在不同HLB值乳化剂作用下形成O/W和W/O乳液的趋势ꎮ然而ꎬHLB量表没有考虑温度和油的性质对乳化稳定性的影响ꎻ这些影响被自然地纳入了Shinoda的PIT概念ꎬ该概念将宏观乳液稳定性与油-水-聚氧乙烯(polyoxyethyleneꎬPOE)非离子表面活性剂混合物的相态行为联系起来[5]ꎮRen等[6]研究利用亲水性聚氧丙烯(polyoxypropyleneꎬPOP)二胺和疏水性长链脂肪酸之间的静电作用合成了与POE类似的POP乳化剂ꎬ通过研究POP单元数㊁乳化剂浓度以及烃链不饱和度对相转变稳定性及乳液液滴大小㊁形态的影响ꎬ证明了POP乳化剂是通过PIT法形成纳米乳液的有效乳化剂ꎮ乳化剂通常在空间位阻和静电相互作用条件下稳定乳滴ꎬ但由于乳液环境中的温度㊁pH值等的改变ꎬ造成界面失衡ꎬ进而导致乳液中不稳定现象的产生ꎮ常见的不稳定现象包括重力分离㊁絮凝㊁破裂与合并(聚结)㊁Ostwald熟化㊁酸败等[7-14]ꎮ乳液中几种不稳定现象在变化过程中也可进行转化[15]ꎬ因此ꎬ如何通过添加合适的乳化剂以保持乳液在制备和存储过程中的稳定性是药物研发过程中一直关注的问题ꎮLi等[8]研究建立了数学模型来预测乳液的沉降过程ꎬ证明了液滴大小是乳液沉降的关键因素ꎬ液滴直径越大ꎬ聚结概率越大ꎻ同时该模型也说明了油水比㊁不同乳化剂浓度㊁搅拌时间和转速对乳化液滴的大小及乳液稳定性有显著影响ꎮKelley等[9]研究表明将离子乳化剂吸附到蛋白质包裹的油滴表面ꎬ通过增加它们之间的静电排斥力可以提高絮凝稳定性ꎻ非离子乳化剂吸附到蛋白质涂层液滴表面ꎬ通过增加它们之间的空间位阻来提高它们的絮凝稳定性[10]ꎮGeorge等[11]将亲脂性非离子表面活性剂(如Span80)掺入β-乳球蛋白(β-lactoglobin)ꎬ通过取代油滴表面的一些蛋白质来促进聚结ꎬ在这种情况下ꎬSpan80分子头部小的亲水性基团将不足以保护液滴免于聚结ꎬ相反地会促进乳滴聚结ꎬ破坏乳液的稳定性ꎮYan等[14]研究表明Ostwald熟化作用可能是p-CMS/St细乳液失稳的主要原因ꎬ通过调整乳化剂用量㊁乳化剂与助稳定剂的比例可有效提高细微乳的稳定性ꎮ随着乳液在制药领域中的不断发展ꎬ乳液的稳定性逐渐成为学者们首要考虑和关注的最重要性质之一ꎬ本文旨在对乳化剂的分类及乳化性能进行阐述ꎬ并对其稳定乳液的机理㊁应用及研究现状进行归纳和总结ꎬ以期为后续乳液的研究提供理论支持ꎮ2㊀乳化剂的分类㊁特点及应用药物制剂中ꎬ乳化剂的应用颇多ꎮ但对于乳化剂的选择ꎬ应根据乳液的使用目的㊁药物的性质㊁处方组成㊁乳液的类型㊁乳化方法等综合考虑ꎮ主要的分类方式有:根据乳化剂中是否含有亲水基可分为离子表面活性剂(阴离子表面活性剂:如油酸盐ꎬ阳离子表面活性剂:如脂肪胺盐)和非离子表面活性剂ꎻ根据来源可分为天然表面活性剂(如卵磷脂㊁蛋白质㊁多糖)和合成表面活性剂(如吐温和司盘)ꎻ根据HLB值的大小可分为亲油表面活性剂(HLB<10ꎬ如司盘)和亲水表面活性剂(HLB>10ꎬ如吐温)ꎮ2.1㊀卵磷脂㊀卵磷脂(lecithin)是一类从动物源(如蛋黄㊁奶酪乳清㊁鱼等)或植物源(如大豆㊁油菜籽等)中通过提取获得的磷酸盐混合物[16]ꎮ卵磷脂是由疏水性的脂肪酸酯基和亲水性的磷酸基组成的两亲性分子[17]ꎮ磷脂(phospholipidꎬPL)是卵磷脂的主要成分ꎬ由sn-1和sn-2位用脂肪酸酯化㊁sn-3位用磷酸酯化的甘油骨架组成ꎮ在sn-3位上ꎬ磷酸酯基团与特定官能团酯化ꎬ赋予PL亲水特性ꎻ磷脂的亲油性使其能以薄膜状包裹在油滴表面ꎬ磷脂的亲水性使其能与水分子相互吸引ꎬ大大降低了水油之间的界面张力ꎬ从而形成均匀稳定的乳液[18]ꎮ此外ꎬ根据酯化到sn-3位的官能团ꎬPL包括磷脂酰胆碱(phosphatidylcholinesꎬPC)㊁磷脂酰肌醇(phosphatidylinositolꎬPI)㊁磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethano ̄lamineꎬPE)㊁磷脂酸(phosphatidylicacidꎬPA)ꎮPL的化学结构及其物理化学性质ꎬ强烈影响油和水中的分配系数[16]ꎮ卵磷脂的乳化性能与乳液pH值㊁盐浓度和温度有关ꎮ对于卵磷脂的乳化能力评估可以采用多种试验[17]:①粒径分布(particlesizedistributionꎬPSD):基于光散射和激光衍射原理ꎬ对稀释乳液中液滴大小及分布进行评估ꎻ②浊度测量:通过光学浊度扫描或贝克曼扫描ꎬ记录乳粒迁移和乳粒尺寸变化ꎻ③显微镜观察ꎻ利用共聚焦扫描光学显微镜㊁扫描电子显微镜㊁透射电子显微镜等多种显微镜法ꎬ可以观察乳粒的粒径㊁形状和结构ꎮ应用知识结合分析方法来表征组成㊁乳液粒径和乳液稳定性将有助于理解各种磷脂的功能性ꎮ卵磷脂的HLB值介于4(标准化卵磷脂)和7(富含PC馏分的卵磷脂)之间ꎬ这意味着它可以分散在油相和水相中ꎮ卵磷脂中的PL可以在水或油中自缔合形成直接胶束或反胶束ꎻ当PL分子的疏水基团(脂肪酸)与水分子的接触降至最低ꎬ并通过范德华和疏水/亲水相互作用以双层囊泡的形式排列可形成脂质体ꎻPL分子还可以通过将脂肪酸尾部伸入油滴㊁亲水性头部朝向水ꎬ进而降低界面处表面张力ꎬ形成稳定的O/W乳液[19]ꎮ虽然卵磷脂已经被人们熟知很长时间了ꎬ但是其作为一种特殊的表面活性剂在药物研发体系中仍然有着新的潜力ꎮWunsch等[20]研究了将卵磷脂包裹在油酸胆固醇酯纳米颗粒表面来模拟天然脂蛋白ꎬ形成一种用于跨越血脑屏障(blood-brainbarrierꎬBBB)的新型药物载体ꎮ2.2㊀蛋白质㊀蛋白质是由多种亲水性和疏水性氨基酸以 脱水缩合 的方式组成两亲性化合物ꎬ在油水界面排列时ꎬ疏水性基团朝向油相移动ꎬ而亲水性基团朝向水相移动ꎬ其独特的界面性质可以降低油水界面张力ꎬ因此ꎬ它们能够在油水界面形成强烈吸附ꎬ有利于乳液的形成[21]ꎮ在油水界面上的吸附量和所采用的构象在很大程度上取决于蛋白质氨基酸的组成ꎬ因为吸附是通过其结构中存在的疏水基团进行的[22]ꎮ蛋白类乳化剂(如乳清分离蛋白㊁酪蛋白酸钠㊁β-乳球蛋白㊁大豆分离蛋白等)作为乳化剂具有良好的特性ꎬ但其对环境应力(如pH值㊁离子强度和温度)高度敏感ꎬ由于液滴之间的静电斥力不再足以克服各种吸引性相互作用ꎬ因此它们在接近被吸附蛋白质等电点的pH值和离子强度超过特定水平时会破坏乳液的稳定性[23]ꎮ盛布雷[24]选取牛血清白蛋白(bovineserumalbuminꎬBSA)和阿拉伯胶(gumarabicꎬGA)分别作为内层乳化剂和外层乳化剂ꎬ制备得一种β-胡萝卜素双层乳液BSA/GA-eꎬ并验证了其具有良好的稳定性和小肠靶向缓释作用ꎮ为了克服蛋白质作为乳化剂在其等电点附近易导致乳液等不稳定这一缺点ꎬGuzey等[25]提出加入额外的多糖涂层ꎬ即由蛋白质和多糖的不同界面层组成的一类多层乳液ꎬ通过与蛋白质层的静电相互作用来稳定O/W乳液ꎬ从而提高蛋白质作为乳化剂的O/W乳液对环境应力的物理稳定性ꎮZhang等[26]研究了多糖(阴离子海藻酸盐和阳离子壳聚糖)涂层对类胡萝卜素乳状液体外消化理化性质和生物利用度的影响ꎬ发现多糖涂层可略微抑制类胡萝卜素的降解ꎮ2.3㊀多糖类㊀许多从植物中提取的天然多糖(如壳聚糖㊁果胶多糖等)表现出亲水界面性质ꎬ并倾向于稳定脂质层以形成O/W乳液[27]ꎮ壳聚糖是一种天然来源的阳离子碱性多糖ꎬ具有良好的生物相容性和生物降解性ꎬ受到研究者的广泛关注[28]ꎮOst ̄wald熟化现象的发生主要取决于液滴电荷和界面层厚度ꎬKontogiogos[29]研究表明ꎬ壳聚糖等多糖作为乳化剂可增强O/W乳液中液滴界面厚度并提供空间效应ꎬ以稳定乳液并保护亲脂性成分免受氧化ꎮ然后壳聚糖自身丰富的氨基和氢键使其具有较强的亲水性ꎬ限制了其作为乳化剂的应用ꎮ因此ꎬ许多化学修饰被用于改善其缺点并扩展其功能ꎮ如壳聚糖通过美拉得反应与多肽类物质(酪蛋白磷酸肽)接枝ꎬ可提高壳聚糖的两亲性ꎬ进而用于制备稳定性良好的乳液[30]ꎮ2.4㊀吐温㊁司盘类㊀小分子表面活性剂ꎬ如吐温(Tweens)㊁司盘(Spans)等是常用的非离子乳化剂ꎬ因其主要通过空间位阻来稳定乳液ꎬ对pH㊁离子强度不敏感ꎬ降低表面张力能力强且可形成小粒径的乳液等特性而广泛应用于药品领域ꎮ通过调整不同类型乳液中小分子表面活性剂作为乳化剂的质量分数ꎬ可获得较为稳定的乳液ꎮPeng等[31]以不同质量分数的Tween80作为乳化剂ꎬ利用超声乳化技术制备获得粒径㊁电位㊁pH稳定性㊁热稳定性等物理特性均较好的大豆分离蛋白乳液ꎮKumar等[32]采用重量百分比为0.5%的Tween80和正庚烷高能法制备了纳米乳粒在91.05~40.16nm之间的动力学稳定的O/W乳液ꎬ并通过评估表明了非离子表面活性剂(如Tween80)比离子表面活性剂(cetyltrimethylammoniumbromideꎬCTAB和SodiumdodecylsulfateꎬSDS)更适于形成稳定的O/W乳液ꎮ2.5㊀其他㊀乳化剂的选择是影响乳液最终乳滴尺寸㊁乳液分散性㊁稳定性的重要因素之一ꎬ制药工业中最常用的乳化剂是合成乳化剂(如吐温和司盘类)和天然乳化剂(如磷脂㊁蛋白质㊁多糖㊁皂苷等)ꎬ它们的分子量影响乳化过程中两亲分子的吸附动力学ꎮ与酪蛋白或β-乳球蛋白相比ꎬ吐温㊁司盘或卵磷脂等小分子在类似均质条件下更适合产生更小的粒径ꎬ这可能是因为它们在界面上的吸附速度更快[33]ꎮ然而ꎬ随着制药领域的发展ꎬ研究人员逐渐对使用 环境友好 的天然两亲性乳化剂产生了极大的兴趣ꎬ这些天然乳化剂通常被认为更加环保㊁更加安全[34]ꎮ葡萄糖衍生物由于其独特的亲水性ꎬ可将其与疏水基团连接ꎬ合成新型生物可降解乳化剂ꎮ更重要的是ꎬ它产生水作为唯一的副产品ꎬ使其成为制备糖基非离子乳化剂的合适策略ꎬ具有相当低的环境影响ꎮZhang等[35]以分子共轭的方法ꎬ设计并合成了以腙健(-NHN=CH-)为特征的新型两亲性葡萄糖腙作为糖基非离子乳化剂ꎬ并对其乳化性能㊁聚集行为㊁生物降解性进行了综合分析ꎬ通过动态光散射(dynamiclightscatteringꎬDLS)分析了解了烷基侧链长度与乳液稳定性的关系:随着烷基链长度的增加ꎬ乳液层先增大后减小ꎬ呈现倒V型分布ꎮ皂苷是一类主要存在于植物体内的非离子生物基表面活性剂ꎬ其极性糖链附着于非极性三萜或甾体单元分子ꎬ使其具有高表面活性的两亲性结构[36]ꎮSchreiner等[37]研究了3种不同来源(蒺藜㊁胡卢巴和刺五加)富含皂苷的提取物作为天然乳化剂的乳化性能ꎬ通过评估皂苷提取物在水㊁乙醇㊁乙酸乙酯和正己烷等不同极性的溶剂中的溶解性ꎬ了解其两亲性特征ꎻ通过傅里叶变换红外光谱(fouriertransforminfraredspectroscopyꎬFTIR)对可溶性部分进行了表征ꎬ指出富含甾体皂苷和富含三萜皂苷的提取物的相似性ꎻ并通过构建伪三相图ꎬ对乳化剂进行了分类:Ⅰ相对应O/W双相系统ꎻⅡ相对应W/O双相系统ꎻⅢ相对应三相系统ꎻⅣ相对应均质单相体系ꎬ即在油㊁水和乳化剂之间形成的乳液ꎮ3㊀乳化剂的功能性相关指标研究不同乳化剂具有不同理化性质ꎬ能够对乳液性能产生重要影响的理化性质可称为乳化剂的关键物料属性(criticalmaterialattributesꎬCMA)或功能性相关指标(functionality-re ̄latedcharacteristicsꎬFRCs)ꎬ它们是决定乳液液滴大小及分布㊁分散性㊁稳定性等的最重要因素ꎮ因此ꎬ对乳化剂进行表征可以对不同类型乳液的制备有指导性意义ꎮ3.1㊀溶解性㊀乳化剂的溶解性对于乳化过程至关重要ꎬ因为它促进了乳化剂向油-水界面的迁移和扩散ꎮpH值是蛋白质类和磷脂类乳化剂溶解度的决定因素ꎬ唐世涛[38]在研究蛋白粉溶解性及乳化稳定性过程中发现ꎬ低密度脂蛋白(low-densitylipoproteinꎬLDL)中的蛋白质和磷脂并非直接溶解在连续相中去吸附到油水界面的ꎬ而是以完整LDL球形粒子的结构分散到连续相ꎬ而其颗粒只有在中性pH值条件下才以胶束形式溶解ꎬ在酸性条件下几乎不溶ꎻLiu等[39]也对pH值影响蛋白质乳化性能进行了说明ꎬ溶液pH值会影响蛋白质的疏水性和表面电荷ꎬ进而影响蛋白质-溶剂(亲水性)和蛋白质-蛋白质(疏水性)相互作用和静电排斥之间的平衡ꎮ由于油水界面两相的特殊性ꎬ极易受环境pH值和离子强度的影响ꎬ因此对乳化剂在溶液中溶解性的研究是十分必要的ꎮ3.2㊀HLB值㊀HLB值是将表面活性剂分为水包油乳化剂或油包水乳化剂的标准参数之一ꎮ非离子表面活性剂由亲水性和亲脂性基团结合的分子组成ꎬ这些基团的平衡可表示为HLB值ꎬHLB值对乳液的形成及稳定性有显著影响ꎮ通常认为HLB值3~8倾向于稳定W/O乳液ꎬHLB值在9~12之间的表面活性剂易于形成O/W乳液[40]ꎮWu等[41]建立了定量结构-性质关系(quantitativestructure-propertyrelationshipꎬQSPR)模型来预测非离子表面活性剂的HLB值ꎬ为评估乳化剂性能提供了重要参考ꎮHong等[42]采用Span/Tween混合型非离子表面活性剂ꎬ研究了HLB值对O/W乳液稳定性和流变性能的影响ꎬ选择了HLB值范围8~13的混合乳化剂ꎬ通过观察O/W乳液中液滴的粒径分布㊁形态㊁流变性能和Zeta电位ꎬ最终在HLB=10.8/10.7的乳液中观察到高度均匀的最小液滴尺寸ꎮ3.3㊀表面润湿性能㊀接触角(θ)是测量和评估表面活性剂润湿性能的重要手段之一ꎮ接触角小于90ʎ表示高润湿性ꎬ而接触角较大(θ>90ʎ)表示低润湿性[35]ꎮLi等[43]将待测样品用去离子水配制成1.0g L-1水溶液ꎬ采用接触角测量仪测定ꎬ表征了几种磺酸盐类阴离子表面活性剂的接触角ꎬ结果说明液体表面张力越低ꎬ接触角越小ꎬ其润湿性能就越好ꎮ3.4㊀界面张力㊀界面张力可以描述为每单位长度作用在液体界面上的收缩力ꎬ也可表示为界面能ꎮ乳化剂一旦吸附在油水界面上ꎬ就能显著降低界面张力ꎮ乳化剂分子在油水界面的排列逐渐从无序状态转变为有序状态ꎬ形成的界面膜对乳液的稳定起着重要作用[44]ꎮWang等[45]通过耗散粒子动力学(dissipativeparticledynamicsꎬDPD)模拟表征了不同HLB值乳化剂分子形成的界面膜的结构和性质ꎬ研究表明采用非离子表面活性剂Tween80和Span20制备的O/W乳液界面膜厚度随HLB值从9到15的变化而增加ꎬ当HLB值为13时ꎬ界面张力最小ꎬ乳液最稳定ꎬ而HLB值对乳液稳定性的影响本质上受界面膜厚度㊁界面张力和乳化剂分子结构的综合影响ꎮ3.5㊀临界胶束浓度㊀临界胶束浓度(Critical-Micelle-Con ̄centrationꎬCMC)是指形成胶束的表面活性剂分子的最低浓度ꎬ多数情况下CMC与分子结构的疏水性相关[46]ꎮ影响乳化剂CMC的主要因素是其分子结构中亲水与疏水基团的性质ꎬ疏水性的增加会使得CMC降低[47]ꎮ电导率法[48]是测量离子乳化剂CMC的一种常用方法ꎮ随着离子液体水溶液浓度的增加ꎬ电导率曲线都会出现一拐点ꎬ拐点处的离子液体浓度称为CMCꎮ张永贺等[49]采用表面张力法测定高分子乳化剂十一烯酸/马来酸酐-十二醇聚合物(undecylenicacid/maleicanhydride-dodecanolpolymerꎬUMA-DA)和水的临界胶束浓度ꎬ依次测定含乳化剂的乳液的表面张力ꎬ绘制表面张力~浓度对数曲线ꎬ其拐点处即为CMC值ꎬ结果显示UMA-DA的表面张力要远低于纯水ꎬ表明UMA-DA降低水的表面张力的效果非常明显ꎬ可用作乳化剂ꎮ从质量源于设计(qualitybydesignꎬQbD)出发ꎬ我们可以通过测试溶解度㊁HLB值㊁表面张力㊁润湿性㊁临界胶束浓度等这些方法来判断乳化剂的乳化性能ꎬ结合乳液制备技术ꎬ对乳液的处方进行优化ꎬ并对其理化特性(如粒径尺寸及分布㊁Zeta电位㊁包封率等)及贮藏稳定性相关的乳液稳定性指数(emulsionstabilityindexꎬESI)[35]进行评估ꎬ以期获得目标乳液产品ꎮ4㊀总结及展望乳化剂的应用已有很长的历史ꎬ目前我们使用到的乳化剂包括天然表面活性剂和人工合成表面活性剂两种ꎮ前者来自动植物体ꎬ为较复杂的高分子有机物ꎬ易于乳化稳定且无刺激㊁无毒副作用ꎬ如卵磷脂㊁壳聚糖等ꎮ后者通常为固体颗粒乳化剂ꎬ如吐温㊁司盘等ꎬ这类乳化剂在分散相液滴表面形成一层薄膜阻止液滴之间的聚集而制得稳定的油/水分散相ꎮ非离子乳化剂因其不易受酸㊁碱㊁盐㊁电解质的影响ꎬ更有利于乳液的贮藏稳定性ꎬ也将更为受到研发者的关注ꎮ随着制药工业的蓬勃发展ꎬ日益高涨的市场需求ꎬ以及人们对于药品质量的要求在不断提高ꎬ可以预见ꎬ未来乳化剂将不断朝着安全㊁无毒㊁温和㊁易降解的研究方向日益深入ꎬ天然产品由于自身容易被细胞降解ꎬ并整合到身体组织中ꎬ或在没有炎症反应的情况下被清除的特点ꎬ越来越受到消费者的关注ꎮ当前市场环境下ꎬ乳液已成为许多商业产品的重要组成部分ꎬ其应用领域主要包括药品㊁食品㊁化妆品等ꎮ乳化剂作为乳液配方中最重要的稳定剂之一ꎬ还决定了乳液形成的难易程度和最终产品的功能属性ꎬ因此ꎬ选择合适的乳化剂对于未来乳液型产品的研发和生产依然是重要决策之一ꎮ参考文献:[1]㊀KACIMꎬEIMIRAATꎬDESJARDINSIꎬetal.Emulsifierfreeemulsion:Comparativestudybetweenanewhighfre ̄quencyultrasoundprocessandstandardemulsificationprocesses[J].JFoodEngꎬ2017(194):109-118. [2]RAVERAFꎬDZIZAKꎬSANTINIEꎬetal.Emulsificationandemulsionstability:Theroleoftheinterfacialproperties[J].AdvColloidInterfaceSciꎬ2021(288):102344.[3]陈正昌.新型碘化油Pickering乳剂在肝癌介入治疗中的应用研究[D].深圳:哈尔滨工业大学ꎬ2020. [4]GRIFFINWC.Classificationofsurface-activeagentsby"HLB"[J].SocCosmetChemꎬ1954(5):249-256. [5]LEEMHꎬTAE-EUNKꎬJANGHWꎬetal.Physicalandturbidimetricpropertiesofcholecalciferol-andmenaquinone-loadedlipidnanocarriersemulsifiedwithpolysorbate80andsoylecithin[J].FoodChemꎬ2021(348):129099.[6]RENGHꎬSUNZCꎬWANGZZꎬetal.Nanoemulsionfor ̄mationbythephaseinversiontemperaturemethodusingpolyoxypropylenesurfactants[J].JColloidInterfaceSciꎬ2019(540):177-184.[7]MCCLEMENTSDJꎬJAFARISM.Improvingemulsionfor ̄mationꎬstabilityandperformanceusingmixedemulsifiers:AReview[J].AdvColloidInterfaceSciꎬ2018(251):55-79.[8]LIYBꎬHETSꎬHUZMꎬetal.Studyonthemathematicalmodelforpredictingsettlingofwater-in-oilemulsion[J].JPetroleumSciEngꎬ2021(206):109070.[9]KELLEYDꎬMCCLEMENTSDJ.Influenceofsodiumdo ̄decylsulfateonthethermalstabilityofbovineserumalbu ̄minstabilizedoil-in-wateremulsions[J].FoodHydrocol ̄loidꎬ2003(17):87-93.[10]KYROSD.InfluenceofpHandHeatingonPhysicochemicalPropertiesofWheyProtein-StabilizedEmulsionsContainingaNonionicSurfactant[J].FoodChemꎬ1998(46):3936-3942. [11]GEORGEAꎬAKENV.Competitiveadsorptionofproteinandsurfactantsinhighlyconcentratedemulsions:effectoncoalescencemechanisms[J].ColloidSurfaceAꎬ2003(213):209-219.[12]ASUAJM.Ostwaldripeningofreactivecostabilizersinminiemulsionpolymerization[J].EuropeanPolymerJꎬ2018(106):30-41[13]ALEXEYSKꎬEUGENEDS.Ostwaldripeningtheory:ap ̄plicationstofluorocarbonemulsionstability[J].AdvColloidInterfaceSciꎬ1992(38):69-97.[14]YANZꎬYINGCꎬDONGCꎬetal.ResearchonthePrepara ̄tionandStabilityof4-ChloromethylStyrene/StyreneMiniemulsion[J].FineChemicalsꎬ2015ꎬ32(10):1195-1200.[15]WANGJWꎬHANXꎬLITTꎬetal.MechanismandAppli ̄cationofEmulsifiersforStabilizingEmulsions:AReview[J].FoodScienceꎬ2020ꎬ41(21):303-310.[16]BOTFꎬDanielCꎬJAMESAOꎬetal.Inter-relationshipsbetweencompositionꎬphysicochemicalpropertiesandfunctionalityoflecithiningredients[J].TrendsFoodSciTechꎬ2021(111):261-270.[17]WILLEMVNꎬMABELCT.Updateonvegetablelecithinandphospholipidtechnologies[J].EurJLipidSciTechnolꎬ2008(110):472-486.[18]XUJꎬDAIY.Biologicalsurfactantphospholipidsandtheirapplication[J].LeatherChemicalsꎬ2012ꎬ29(2):31-35. [19]WANGMZꎬYANWQꎬZHOUYLꎬetal.Progressintheapplicationoflecithinsinwater-in-oilemulsions[J].TrendsFoodSciTechꎬ2021(118):388-398.[20]WUNSCHAꎬLANGERKꎬMULACDꎬetal.Lecithincoatingasuniversalstabilizationandfunctionalizationstrategyfornanosizeddrugcarrierstoovercometheblood-brainbarrier[J].IntJPharmꎬ2021(593):120146. [21]WANGYTꎬWANGYJꎬBAIYH.Recentadvancesinpretreatmenttechniquestoimprovetheemulsifyingpropertyofproteins[J].FoodMachineryꎬ2020ꎬ36(5):211-215.[22]刘甜ꎬ赵鹏森ꎬ张玉玲ꎬ等.提高蛋白质乳化功能性的研究[J].中国林副特产ꎬ2020(1):82-86.[23]TRAUDYWꎬANAMꎬRUBILARMꎬetal.Multilayeremul ̄sionsstabilizedbyvegetableproteinsandpolysaccharides[J].CurOpinColloidInterfaceSciꎬ2016(25):51-57. [24]盛布雷.pH响应型β-胡萝卜素双层乳液的制备及其性能研究[D].广州:华南理工大学ꎬ2018.[25]GUZEYDꎬJULIANM.Formationꎬstabilityandpropertiesofmultilayeremulsionsforapplicationinthefoodindustry[J].AdvColloidInterfaceSciꎬ2006(128):227-248. [26]ZHANGCLꎬXUWꎬJINWPꎬetal.Influenceofanionicalginateandcationicchitosanonphysicochemicalstabilityandcarotenoidsbioaccessibilityofsoyproteinisolate-sta ̄bilizedemulsions[J].FoodResIntꎬ2015ꎬ77(3):419-425.[27]ZHANGCꎬZHUXꎬZHANGFꎬetal.ImprovingviscosityandgellingpropertiesofleafpectinbycomparingfivepectinextractionMethodsusinggreentealeafasamodelmaterial[J].FoodHydrocolloidꎬ2020(98):105246. [28]LIUTTꎬSUGZꎬYANGTS.FunctionalitiesofchitosanconjugatedwithlauricacidandL-carnitineandapplicationofthemodifiedchitosaninanoil-in-watere ̄mulsion[J].FoodChemꎬ2021(359):129851.[29]KONTOGIOGOSV.Polysaccharidesatfluidinterfacesoffoodsystems[J].AdvinColloidInterfacꎬ2019(270):28-37.[30]HUANGXNꎬZHOUFZꎬYANGTꎬetal.FabricationandcharacterizationofPickeringHighInternalPhaseEmulsions(HIPEs)stabilizedbychitosan-caseinophos ̄phopeptidesnanocomplexesasoraldeliveryvehicles[J].FoodHydrocolloidꎬ2019(93):34-45.[31]PENGXCꎬZAOLꎬCAOTTꎬetal.InfluenceofMixedIn ̄terfaceofTween80andSoyProteinIsolateonEmulsionStability[J].FoodIndustryꎬ2021ꎬ42(5):208-212. [32]KUMARNꎬMANDALA.Thermodynamicandphysico ̄chemicalpropertiesevaluationforformationandcharac ̄terizationofoil-in-waternanoemulsion[J].JMolecularLiquidsꎬ2018(266):147-159.[33]LUAAꎬPAOLAEꎬENRIQUEFAꎬetal.Carotenoidnano ̄emulsionsstabilizedbynaturalemulsifiers:WheyproteinꎬgumArabicꎬandsoylecithin[J].FoodHydrocolloidꎬ2021(290):110208.[34]BAILꎬHUANSQꎬGUJYꎬetal.Fabricationofoil-in-waternanoemulsionsbydual-channelmicrofluidizationu ̄singnaturalemulsifiers:saponinsꎬphospholipidsꎬproteinsꎬandpolysaccharides[J].FoodHydrocolloidꎬ2016(61):703-711.[35]ZHANGSXꎬLIYSꎬHULꎬetal.Physicalandbiologicalevaluationofglucosehydrazonesasbiodegradableemulsi ̄fiers[J].JMolecularLiquidsꎬ2021(350):118224. [36]YANGYꎬLESERMEꎬSHERAAꎬetal.Formationandstabilityofemulsionsusinganaturalsmallmoleculesur ̄factant:Quillajasaponin(Q-Naturale)[J].FoodHydro ̄colloidꎬ2013(30):589-596.[37]SCHREINERTBꎬGIOVANACꎬDIASMMꎬetal.Evalua ̄tionofsaponin-richextractsasnaturalalternativeemulsi ̄fiers:AcomparativestudywithpureQuillajaBarksaponin[J].ColloidSurfaceAꎬ2021(623):126748.[38]唐世涛.超声联合蛋白酶酶解对蛋黄粉溶解性及乳化稳定性的影响[D].武汉:华中农业大学ꎬ2020.[39]LIUCꎬPEIRSꎬMARINAH.Fababeanprotein:Aprom ̄isingplant-basedemulsifierforimprovingphysicalandoxidativestabilitiesofoil-in-wateremulsions[J].FoodChemꎬ2022(369):130879.[40]SCHMIDTSTꎬDOBLERDꎬPAULUSNꎬetal.MultipleW/O/Wemulsions UsingtherequiredHLBforemulsifierevaluation[J].ColloidSurfaceAꎬ2010(372):48-54.[41]WUJQꎬYANFYꎬJIAQZꎬetal.QSPRforpredictingthehydrophile-lipophilebalance(HLB)ofnon-ionicsurfactants[J].ColloidSurfaceAꎬ2021(611):125812. [42]HONGIKꎬKIMSIꎬLEESB.EffectsofHLBvalueonoil-in-wateremulsions:dropletsizeꎬrheologicalbehaviorꎬzeta-potentialꎬandcreamingindex[J].JIndustrialEngi ̄neeringChemꎬ2018(67):123-131.[43]LIGZꎬJIAOTLꎬHUOYQꎬetal.Propertiesofseveralsulfonateanionicsurfactants[J].TextileAuxiliariesꎬ2021ꎬ38(11):45-48.[44]HONGZHꎬXIAONꎬLILꎬetal.Investigationofnanoe ̄mulsioninterfacialproperties:Amesoscopicsimulation[J].JFoodEngineeringꎬ2020(276):109877.[45]LIANGXPꎬWUJQꎬYANGXGꎬetal.Investigationofoil-in-wateremulsionstabilitywithrelevantinterfacialcharacteristicssimulatedbydissipativeparticledynamics[J].ColloidSurfaceAꎬ2018(546):107-114.[46]ZHUZWꎬZHANGBYꎬCAIQHꎬetal.Acriticalreviewontheenvironmentalapplicationoflipopeptidemicelles[J].BioresourceTechnolꎬ2021(339):125602.[47]DINGWꎬLIUKꎬLIUXꎬetal.Micellizationbehaviorofi ̄onicliquidsurfactantswithtwohydrophobictailchainsinaqueoussolution[J].JAppliedPolymerScienceꎬ2013ꎬ129(4):2057-2062.[48]SUNJꎬLIDꎬWANGJYꎬetal.PropertiesofpolymerizableionicliquidemulsifieranditsapplicationinSANsynthesis[J].FineChemicalsꎬ2020ꎬ37(4):734-740. [49]张永贺ꎬ付高位ꎬ金立维.十一烯酸基乳化剂制备及应用研究[J].生物质化学工程ꎬ2019ꎬ53(6):22-26.。
乳化剂及其作用机理
乳化剂及其作用机理乳化剂是指能够稳定乳液的一类化学物质。
乳液是一种由两种不相溶液体相互分散形成的混合体系,其中一种液体以小颗粒的方式分散在另一种液体中。
乳化剂通过在两种液体界面上形成一层薄膜,降低了两相之间的表面张力,从而使得乳液更加稳定。
乳化剂在食品、化妆品、医药、涂料等许多领域有广泛的应用。
乳化剂的作用机理可以分为物理机理和化学机理。
物理机理:乳化剂通过在两种不相溶液体的界面上形成一层薄膜,降低了两相之间的表面张力。
这层薄膜由于其极性与非极性部分的结构,使得乳液中的液滴能够稳定地分散在继质中。
在物理机理下,乳化剂并不发生化学反应,它们只是通过调节界面张力使乳液更加稳定。
化学机理:乳化剂还可以通过与乳液中的成分发生化学反应,从而改变两相之间的相互关系。
其中最常见的化学机理是乳化剂与乳液中的脂质发生酯化反应,生成脂肪酸盐。
这些脂肪酸盐具有两性物质的性质,在水相和油相之间形成一个分子层,稳定了乳液的形成。
乳化剂的选择和使用需要考虑以下因素:1.亲水性和疏水性:乳化剂通常包含一个亲水基团和一个疏水基团。
亲水基团能够与水形成氢键,而疏水基团则与油相相互作用。
乳化剂的选择应根据乳液中两相的性质来确定。
例如,如果主要是水相,则乳化剂应有强的亲水性;如果主要是油相,则乳化剂应有较强的疏水性。
2.浓度和分子量:乳化剂的浓度和分子量也会影响乳化剂的作用机理和乳液的稳定性。
一般来说,乳化剂的浓度越高、分子量越大,乳液的稳定性越好。
3.pH值:乳液中的pH值也会影响乳化剂的作用机理和乳液的稳定性。
有些乳化剂在酸性或碱性环境中会变得不稳定。
因此,在选择乳化剂时,需要考虑乳液中的pH值。
乳化剂的作用机理和应用有着广泛的研究和应用价值。
通过了解乳化剂的作用机理,可以更好地选择和使用乳化剂,稳定乳液并提高产品质量。
同时,也可以通过改进乳化剂的性质和结构设计,进一步提高乳化剂的效果和应用范围。
温拌沥青混合料技术概述
温拌沥青混合料技术概述摘要:节能减排、保护环境、可持续发展是当前世界各国一路关注的热点问题,就公路用沥青混合料而言,采用温拌沥青混合料新技术可显著降低沥青混合料拌和、碾压温度,且路用性能达到(接近)热拌沥青混合料,在我国有着广漠的应用前景。
文中对几种温拌沥青混合料技术作了简述并介绍了基于表面活性平台温拌法(EWMA)技术在我国的应用情况。
关键词:公路;温拌;沥青一、引言当前节能减排、保护环境、可持续发展是世界各国一路关注的热点问题,我国也把节约资源作为大体国策。
热拌混合料是长处突出,路用性能好,是主流技术。
可是也有环境污染重,能耗大,沥青老化较严重等明显的缺点。
冷拌混合料虽然环保、节能、混合料可存储,可是路用性能与热拌混合料则无法相较。
如何保留热拌沥青混合料性能良好的特点并克服其存在的环境污染重、能耗大、沥青存在老化等问题,成为大家尽力的方向。
在此情况下,温拌沥青混合料技术出现并迅速投入应用。
温拌沥青混合料起源于欧洲,2000年起开始铺筑实验路,2000年在国际沥青路面大会上第一次进行交流。
是一类拌和温度介于热拌沥青混合料(150℃180℃)和冷拌(常温)沥青混合料之间,性能达到(或接近)热拌沥青混合料的新型节能减排沥青混合料。
二、几种典型温拌技术简介目前主要有沥青一矿物法、泡沫沥青温拌法、有机添加剂法和基于表面活性平台温拌法四种。
(一)沥青一矿物法(Aspha-Min)采用的矿物是一种合成沸石。
在沥青混合料拌和进程中将这种粉末状材料(大约%)加入进去,从而使沥青产生持续的发泡反映。
泡沫起到润滑剂的作用。
从而使混合料在较低温度(120℃-130℃)下具有可拌和性。
Aspha—Min是德国Eurovia-Services 股分有限公司的产品。
它是一种极细、白色粉末状人造合成沸石(硅酸铝钠),已经被热液结晶。
沸石内部容纳的水的质量百分率为21%,在85~182℃被释放。
在向混合料中加入胶结料的同时加入Aspha—Min,就会产生极小的喷水现象。
乳化剂及其作用机理
二、乳化剂的作用机理 乳化剂分子结构特点
乳化剂分子结构的两亲性特点,使乳化剂具 有了油、水两相产生水乳交融效果的特殊功能。
乳化剂是一类具有亲水基团(极性的、疏油的) 和疏水基团〔非极性的、亲油的)的表面活性剂, 而且这两部分分别处于分子的两端,形成不对称 的结构。
乳化剂分子性能
在乳化液中,乳化剂分子为求自身的 稳定状态,在油水两相的界面上,乳化剂 分子亲油基伸入油相,亲水基伸入水相, 这样,不但乳化剂自身处于稳定状态,而 且在客观上又改变了油、水界面原来的特 性,使其中一相能在另一相中均匀地分散, 形成了稳定的乳化液。
其他关于乳化剂的定义
——CNKI概念知识元库
乳化剂在工具书中的定义: 能促使两种互不相溶的液体(如油和水)形成稳定乳浊液的物质称为乳化剂。 其作用是降低分散相的表面张力,在分散相的液滴表面形成薄膜或双电层以 阻止液滴相互聚集、凝结。乳化剂有水油型(使水分散在油中)和油水型(使 油分散在水中)两类。乳化剂大多数是表面活性剂,主要是阴离子型和非离 子型表面活性剂[3]。
能使某乳浊体中的组成相改变表面张力使成为均匀分布成乳状液的物质所形成的新体系由于两液体的界面积增大在热力学上是不稳定的为使体系稳定需要加入降低界面能的第三种成分这第三种成分称为乳化剂乳化剂分子结构特点乳化剂是一类具有亲水基团极性的疏油的和疏水基团非极性的亲油的的表面活性剂而且这两部分分别处于分子的两端形成不对称的结构
乳化剂作用机理详解
(3)界面电荷的产生:如果加入的表面活性剂是离子型表 面活性剂,液滴表面上吸附的表面活性剂分子的亲水端是 带电离子,使液滴相互接近时就产生排斥力,从而防止了 液滴聚集。
这一圈即为乳化剂
总结 将水和油在混合器中搅拌时,由于界面不断分裂,面
重庆路采用了温拌沥青施工技术
[ 3 ] 郭平 .乳 化 型 温拌混合 料 添加 荆研发 及 应 用研 究
[ D ].西安 :长安大学 , 2 0 1 1 . [ 4 ]杨树人 . 温拌添加剂对沥青和 沥青混合料 性能的影 响 [ D ] ,重庆 :重庆交通 大学, 2 0 0 8
S t u d y o n Me n c ha n i s ms o f Em u l s i ie f d Wa r m — — mi x Ag e n t
[ 2 ] 李祝龙 ,丁小军,赵述 曾,等 . 沥青混合料 应 用中 的环 境 保 护 [ J ].交 通 运 输 工程 学 报 ,2 0 0 4 . 4
( 4 ) :1 — 4 .
的分散于沥青 中。
C )乳 化 型温拌 剂是 一 种 表 面 活 性 剂 , 同时 具 有乳 化效果 ,其 发挥作 用 的机理 主要是 :乳化
高。但其具有 明显 的环保 和耐用 优势 。在 摊 铺过程 中,
西北绕 3条高速公路建成通车
截至 2 0 1 3 年1 0 月底 ,云南省 完成高速 公路建 设投
资2 1 6 . 8亿元 ,实现 了锁 蒙 、武昆 、昆 明西 北绕 3条高 速公路建成通车 。2 0 1 3年底前 ,云南还将全力 以赴完成
第1 期
杨海峰等 . 乳化型温拌剂机理研究
2 5
6 结论
a ) 利 用元素 分 析仪 和 傅立 叶变 换 红外 光 谱 仪对乳 化 型温拌 剂成 分进行 化学分 析 ,证 明其主 要 成分 是 含有脂 肪 链 和 酰胺 基 团的 表 面活 性 剂 , 这 是乳 化 温拌剂 可 以增 加沥青 与粗 集料 黏附性 和
ห้องสมุดไป่ตู้
三种沥青温拌剂降粘机理分析
( 1 .F a c u h y o f Ma t e r i l a S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g,Hu b e i Un i v e r s i t y ,W u h a n 4 3 0 0 6 2, C h i n a;
s u s t a i n a b l y a n d r e d u c e t h e v i s c o s i t y o f a s p h a l t . Or g a ni c s c o u l d t r a n s i t i o n t o l i q u i d wh e n t h e t e mp e r a t u r e i s h i g h e r t ha n 1 1 0℃ a n d l u b r i c a t e a n d d i s p e r s e c o l l o i d a n d a s p h a h e n e s wi t h l i g h t c o mp o n e n t i n c r e a s e .T he
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文章编号 : 1 0 0 0— 2 3 7 5 ( 2 0 1 7 ) 0 5— 0 5 0 6 — 0 5
三 种 沥 青 温 拌 剂 降粘 机 理分 析
黄绍 龙 , 卞 周 宏 , 金 帆 , 蔡 晓 娟 , 李 远 , 杨明
( 1 . 湖北大学材料科学与工程学 院, 湖北 武汉 4 3 0 0 6 2 ; 2 . 武汉地产集 团 , 湖北 武汉 4 3 0 0 1 5 ) 摘要 : 使用 S E M、 X R D、 T G、 D T A、 I R等测试手段 , 研究当前主要使用的 3类沥青 温拌剂 的温拌作用 机理 : 沸 石类沥青 温拌剂 在一 定的温度下会持续分解出水分 , 降低 了沥青 粘度 ; 有 机降粘类温 拌剂在 高于 1 1 0℃ 的环境下液 化 , 使 得沥青 的轻质组分增加 , 从而分散 、 润滑沥青 中的胶质与沥青质 ; 乳 化类沥青温拌剂具有表面活性组分 , 能够使得 沥青形成油 包 水乳液 , 从 而降低 沥青 粘度. 关键词 : 温拌沥青 ; 温拌剂 ; 红外测试 ; 降粘机理
调制乳实验原理
调制乳实验原理
调制乳实验通常涉及调制乳的形成和性质的研究。
调制乳是指由水相和油相组成的分散体系,其中油滴分散在水中或水滴分散在油中。
下面是一个调制乳实验的基本原理和步骤:
实验原理:
1. 乳化原理:调制乳的形成是通过乳化过程实现的。
乳化是将两个不相溶的液体通过添加乳化剂而形成的分散体系的过程。
乳化剂的分子结构通常具有亲水性和亲油性的两端,使其能够在水和油之间形成稳定的界面。
2. 稳定性原理:为了使调制乳具有较长的稳定性,通常需要选择适当的乳化剂,使其能够形成一个稳定的乳化系统,防止油滴或水滴的聚集和沉降。
实验步骤:
1. 准备材料:需要乳化剂、油相和水相。
油相可以是油或脂肪,水相可以是水或其他水性液体。
2. 称量:量取适量的油相和水相,确保它们的比例和配比符合实验要求。
3. 添加乳化剂:将乳化剂逐渐加入到油相或水相中,并使用适当的工具(如搅拌器)搅拌混合。
搅拌的过程有助于乳化剂分散在液体中。
4. 调制乳:持续搅拌,观察油滴或水滴的形成,确保它们均匀地分散在另一相中,形成调制乳。
5. 稳定性测试:放置调制乳一段时间,观察其稳定性。
稳定的调制乳应该能够保持分散状态而不发生相分离或沉淀。
6. 性质分析:可以进行乳液的粒径分析、流变性质测试等实验,以了解调制乳的物理性质。
这些步骤和原理的具体细节可能会因实验的具体目的而有所不同。
在实验中,还需要注意控制各项实验条件,如温度、pH值等,以确保实验结果的准确性。
温拌剂种类与研究现状
温拌剂种类与研究现状作者:杨子乔来源:《科学导报·学术》2020年第16期摘 ;要:针对热拌沥青混合料铺筑技术所存在的高能耗、高污染问题,而逐步提出了沥青温拌技术这一概念,而温拌技术的关键则在于温拌剂的选取与使用。
因此,为了更好的对温拌剂的研究现状进行阐述,对温拌剂的种类以及近期的研究现状进行分析。
对当今沥青路面中所采用的温拌沥青混合料技术进行综述,并根据文献研究状况将温拌技术分为三类,即化学添加剂型(表面活性剂型)、有机降黏型和发泡技术。
对国内外主要的温拌剂产品进行了总结和点评,并以此归纳国内外温拌技术的研究状况。
另外,对于近年来的温拌技术创新应用以及研究成果进行综述。
最后,总结概括了温拌技术的优点与应用前景,对于国内温拌剂研究状况所存在的问题进行总结,并提出几点建议,以期在今后的研究中温拌技术与温拌剂得到更好的发展。
关键词:沥青路面;温拌沥青混合料;温拌技术;温拌剂中图分类号:TB332;U414 ; ; ;文献标识码:AAbstract:In view of the high energy consumption and high pollution problems in hot asphalt mixing paving technology,the concept of bitumen warm mixing technology is gradually proposed. The key to warm mixing technology lies in the selection and use of warm mixing agent. Therefore,in order to better explain the research status of warmmixing agents,the types of warmmixing agents and the recent research status are analyzed. This article summarizes the technology of warm mix asphalt used in asphalt pavement nowadays,and divides the warm mix technology into three categories according to the literature research conditions,namely chemical additive type(surfactant type),organic viscosity reduction type and foaming technology. In this article,the major domestic and foreign warming agent productsand research were summarized and reviewed. Finally,it summarizes the advantages and application prospects of the warm mixing technology,summarizes the problems in the research status of the domestic warm mixing agent,and puts forward several suggestions in order to obtain a better development of warm mixing technology and warm mixing agent in the future research.Key words:asphalt pavement;warm mix asphalt mixture;warm mixing technology;warm mix agent引言自1978年改革開放以来,四十年的时间里我国经济高速发展,其中,以高速公路为主的公路发展迅速。
温拌剂的汇总
温拌剂的汇总中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:温拌剂根据作用原理分为以下三类:(1)发泡沥青降粘温拌剂;(2)有机添加剂降粘类温拌剂;(3)基于乳化平台温拌剂。
1.发泡沥青降粘温拌剂(1)wam-foamwam-foam由英国shell国际石油公司与挪威kolo-veidekke公司一起研发,将集料分别于软质沥青和硬质泡沫沥青拌合的两阶段法。
第一阶段,加入135℃左右的低粘度沥青,针入度大于200,与所有的集料拌合,使集料与沥青完全裹覆。
第二阶段,加入165℃左右的高粘度沥青,针入度小于50,沥青发泡后加入沥青混合料进行二次拌合,因为硬质沥青发泡,导致体积膨胀15~20倍,从而实现低温拌合的效果,拌合结束后沥青混合料温度是100℃~120℃。
其中在硬质沥青发泡时加入的水份质量为占其质量的2%~5%。
(2)aspha-minaspha-min出产于德国的eurovia services gmbh,外观是白色粉末,含有一定结晶水的合成沸石(sodium aluminum silicate hydrate)。
与沥青同时加入混合料后进行搅拌,此时会释放结晶水使沥青微发泡,导致沥青体积膨胀,粘度降低,从而提高了混合料的拌合特性,使沥青在较低的拌合温度时能较好的与集料裹覆在一起。
加入aspha-min的质量是混合料总质量的0.3%, 85~185℃,大约有21%的水份释放出来,沥青会产生持续的发泡,起到了润滑剂的效果,因此,在拌合温度120℃时混合料仍然可以满足拌和性能,降低拌合温度20℃~30℃。
(3)adveraadvera生产于美国的pq公司,是一种灰白色粉末状态的合成沸石(sodium aluminum silicate hydrate)。
advera和aspha-min 的工作原理相似, 80℃~185℃,释放出大约20%左右的结晶水,沥青会持续的微发泡,从而使其粘度降低,与热拌相比,施工温度降低10℃~30℃,仍可满足其施工要求,其添加质量一般是混合料质量的0.25%。
温拌剂作用机理及温拌再生沥青老化特征研究
作用下实现新旧混合料的充
混合,开
的再生混合料,
显著
生沥青混合料的老化程度'—4(。
目前国内外采用的温拌剂品种较多,不同温拌剂的作用机理各
&尤其是一
为主要 的温 剂, 会 沥青混 料的
的面 ,
用。 采用的温拌剂为表面活性剂, 检测,分析温拌剂对沥青的作用机理, 度评价温 生沥青的老 征。
温拌沥青与基质沥青黏度和摩擦
下),黏度较大,摩擦作用明显。 (2#与 生 , 温 生
的沥青混
针入度和软 明显减少,延度增大,60 g和1 35 g
黏度 前者低,说明 温度降低30g能减少沥
青的老化程度,对混合料
和压实 积极
作用。
(3)温 生随着旧料掺量增大,受旧沥青含量
增大和 温度提高共
,沥青老化程度随之增
大。当旧料掺量 50%时,沥青针入度
结构特征 [J].长安大学学报(自然科学版), 20!7,37(5#8-!4.
收稿日期$0 1 9-08-09
24 西部交通科技 Western China Communications Scie nee & Technology
大;当温 生旧料增
50%时,两者的黏度 -
3 000000
1000000 0
图6再生后不同 混合物的动力黏度试验结果 柱状图(60 =)
鰹 据 廉 照
(dQ)
psu
图7再生后不同沥青混合物的运动黏度试验结果 柱状图(135 =)
对于1 35 g时的运动黏度,一般表征沥青在施工
程中的和易
适的范围,过大或过小都
变化情况。
从图4中可以看出,热再生的软化点最高,说明
图5可知,除温拌外,热拌、热再生和温再生经
乳化沥青温拌全再生研究与经济性分析
J I A N Z H U C A I L A O收稿日期:2018-03-12;修改日期:2018-03-31作者简介:周银宝(1978-),男,安徽定远人,安徽宏泰交通工程设计研究院有限公司高级工程师.乳化沥青温拌全再生研究与经济性分析周银宝(安徽宏泰交通工程设计研究院有限公司,安徽合肥 230088)摘 要:本文主要研究了在沥青回收料中,添加Z-4DM型乳化沥青,尝试实现100%的全再生,并实现温拌施工,经过性能测试,各项技术指标均能满足现行规范要求,并且节能环保、作业周期长、路用性能好,经济效益与社会效益均十分显著,具有很好的发展前景。
关键词:乳化沥青;全再生;温拌施工;经济中图分类号:TV442+.2 文献标识码:A 文章编号:1673-5781(2018)02-0255-041 乳化沥青全再生意义乳化沥青温拌全再生,就是用乳化沥青替代150℃的基质沥青,将再生沥青混合料的温度从175℃降低到120℃的再生方式。
采用添加我院研制的Z-4DM型乳化剂,可以不改变再生沥青混合料(以下简称RAP)中沥青的组分,只是将RAP沥青的沥青质液化恢复成缺失的芳香族组分,进而使得再生后的沥青针入度提高到我们希望的水平;同时,对RAP沥青的软化点恢复到老化前的水平,即45℃至48℃,Z-4DM添加量越高,沥青的针入度越大,但无论针入度大到何种程度,软化点极限到45℃,就不会再降低了,这充分说明了Z-4DM对沥青组分不产生影响[1-2]。
Z-4DM占沥青总量的0.6%~0.8%,即可使得沥青的针入度提高40~80个针入度值。
乳化沥青与RAP沥青拌和混融后,随即渗入到RAP沥青中,提高了再生混合料中整体沥青的针入度,降低了其软化点,改善了再生混合料沥青的低温韧性,提高了变形能力。
同时又保持了较高的动稳定度。
乳化沥青再生,其彻底克服了普通沥青需要保持热溶状态的弊端。
再生型乳化沥青拌制的再生混合料具有再生比例高(70%~100%),出料温度低(125~135℃),温拌温铺,节能环保。
温拌乳化沥青混合料的路用性能研究
0 引 IZZl
温拌 乳 化沥青 混合 料 与热拌 沥青 混合 料 的矿 料 级 配和 沥青 用量基 本 相 同 ,只是 通过 改 变原材 料 、工 艺 等降低 热 拌 沥青 混 合 料 施 工 温 度口。]。较 热 拌 沥 青混 合料 而 言 ,温 拌 沥青 混 合 料 施 工 过 程 中 能减 少 CO 、SO。等有 害 气 体 的排 放 ,减 轻 对 大 气 的污 染 , 降低 能量 消耗 _4 ]。
表 观 密 度 /(g·cm ) 2.564 2.463 2.466 2.413 2.525 2.54
吸 水 率 /
0.56 2.56 2.78 2.90 0.81
毛体 积 密度 /(g·cn1 ) 2.455 2.452 2.435 2.417 2.418 2.5
青混 合料 选 择相 同 的级 配 ,即 以 中粒 式 密 级 配 沥 青 混合 料 AC一16作 为本项 目的研 究对 象 ,具 体 级 配 如 表 4所 示 。
表 1 沥青 技 术性 能
测 试 项 目 针 入 度 (20℃ )/o.1mm
软 化 点 /℃ 延 度 (15℃ )/cm 延 度 (10℃ )/cm
闪 点 /℃ ห้องสมุดไป่ตู้蜡 量 / 质 量 变化 / 质 量 损失
试 验 结 果 86.3 48.6 > 145 > 133 323 1.4
关键 词 :温拌 沥青 混合 料 ;高温稳 定性 ;低 温抗 裂性 ;水稳 定性
中 图 分 类 号 :U414
文 献 标 志 码 :B
Research on Pavem ent Perform ance Of W arm M ix Em ulsified Asphalt
基于乳化技术的温拌沥青混合料应用研究
基于乳化技术的温拌沥青混合料应用研究温拌沥青混合料是一种拌和与碾压温度介于热拌沥青混合料和冷拌(常温)沥青混合料之间,性能达到或接近热拌沥青混合料的新型沥青混合料。
他可以节约能源,降低有害气体的排放,减少沥青混合料和及施工过程中对环境的污染。
同时由于拌和过程中温度的降低,减少了沥青材料的老化,延长了沥青路面的使用寿命。
温拌沥青混合料技术起源于欧洲,目前在加拿大、南非、美国等多个国家已被广泛推广,并修筑了多条试验路段,我国也与2006年9月修建了首条试验路。
温拌沥青混合料按其技术方式不同分为四类:即沥青—矿物法,泡沫沥青法,化学添加剂法。
本问针对辽宁省交通厅科技项目“温拌沥青混合料应用研究”,采用乳化平台温拌技术,结合东北季节性冰冻气候,从材料的配合比设计、材料的试验性能及试验路的使用状况出发,对乳化温拌沥青混合料的路用性能进行分析与研究。
1乳化温拌沥青混合料的配合比设计1.1材料的选用为比较温拌沥青混合料与热拌沥青混合料的性能,试验中温拌沥青混合料采用与热拌沥青混合料完全一致的矿料。
粗集料为辽宁铁岭产普通石灰岩破碎碎石;细集料为辽宁铁岭产石灰岩石屑以及原产河砂;填料为辽宁铁岭产石灰岩磨细矿粉,材料试验结果见表1。
表1 温拌沥青混合料矿料试验结果温拌的基质沥青采用辽河AH—90#道路石油沥青,化学乳化添加剂为美国产Evotherm DAT 。
1.2温拌沥青混合料的配合比设计温拌沥青混合料的配合比设计是以现行沥青路面设计规范为基础,结合Superpave设计方法进行混合料级配设计,采用旋转压实仪成型温度不高于110℃,目标空隙为4%~5%。
试验中采用了AC~13型沥青混合料,石油比为4.30%,其级配曲线如图1所示。
图1 温拌沥青混合料配合比设计试验过程中采用了两种方法对混合料的性能进行验证。
方法一即DAT一代,是采用PC-1606乳化剂配置乳化沥青,在80℃下保温,加热矿料至130~140℃,然后再120℃下拌和并压实成型。
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由表 1 可 知 ,温拌 剂蒸发 残 留物 中所 含 主要 元素 为 C 、H、N,其 中 C元 素 含量 高 达 6 o % 以 上 ,H元素 含量基本在 1 0 %左 右 ,而 N元素则 在
1 5 %左右。根据相关研究,含氮官能团是增加沥
青与集料 黏附 性主要 基 团 ,含 氮官 能 团越多 ,对 沥青与集 料黏 附性改 善越 好 。由此 可见 ,乳 化型
收稿 日期 :2 0 1 3— 0 7— 2 9 。 作者简介 :杨海峰 ( 1 9 6 7 一) , 男, 本科 , 西安公路学院毕业 。
使用 V a r i o E L I I I 型元素分析仪检测温拌剂蒸
发残 留物 中所 含 的元 素 成分 。温拌剂 蒸 发残 留物
为棕红色的胶状物质 ,利用元素分析仪测定温拌
以分析温拌剂蒸发残留物的主要官能团成分。 红外光谱分析法是研究物质化学结构最常用
的方法之一 。它的 主要原理 是 指 当连 续 波长 的红 外光 ( 波数 l 6 0 0~ 6 5 0 c m )照射物质时 ,引起
所用到的仪器有 Q u a n t a 2 0 o型扫描 电子 显微镜、
将三种 温拌剂 以不 同的添 加量加人 到 自来 水
中,制备成一系列不同浓度的温拌剂蒸发残留物 溶液 ,利用 表 面/ 界 面张 力 测 定仪 测 定不 同浓 度 下温拌剂溶液的表面张力。图 2为不同浓度温拌
剂溶液 表面张 力 曲线 。
I l l l E . 一 \
薹 饕 臻
们
利用衰 减 全 反射 红 外 光 谱 ( A I R —r r R)分 析 的方法检测 温拌 剂蒸发残 留物 中主要 的官 能团 ,
本次试验选取 目前 市场 上性 能最好 的三种 温
拌剂 ,其 中一 种 为国外 进 口产 品 ,其 它两 种 为 国
内 自研产 品 ;沥青选 用 S K 9 0号基质 沥青 。试 验
温拌沥青混合料是一类拌和与碾压温度介于 热拌沥青混合料 和冷拌 ( 常温 )沥青混合料之 间,性能达到或接近热拌沥青混合料的新型沥青
剂蒸发残留物所含主要元素成分,结果如表 1 。
表 1 温拌剂蒸发残留物元素分析结果
混合料¨ J 。它可以节约能源 , 降低有害气体的排
放, 减少沥青混合料拌和及施工过程 中对环境 的
专业公路与城市道路专业,研究方向 : 公路 工 程施工管理。
2 2
石
油
沥
青
2 0 1 4年第 2 8卷
光 度变化 曲线 ,称为该物 质 的红 外 吸收光谱 。横 坐标常 以波数 表示 ,纵坐标 常 以吸光度 表示 ,吸
光度 A与透射 率 之 间关 系 如下 :
A=l g( 1 / T )
摘要 :为研 究乳化型 温拌 剂作 用机理 ,选取 3种 温拌 剂,采 用 电子 显微镜 、元素 分析 仪 、红外光谱仪和表面/ 界 面张力测定仪等仪器 ,对 温拌 剂进行 测试 ,并分析 了乳 化型温拌 剂在沥青及 沥青混合料 中的主要作 用机理是乳化和 润滑两个方 面。 关键词 :温拌剂 表 面活性 剂 表 面张力 乳化机理 润滑机理
∽ 盯 骗 拍
对路用性能的影响研究上,对该材料 自身性能及 温拌原理的研究不是很深入 J ,因此本研究将从 温拌剂材料出发深入探讨其温拌原理。
l 原材料及试验 仪器
温拌剂具有改善沥青与粗集料黏附性 的作用。编 号为 c 的 N元素含量最大,预期改善沥青与石料
的黏 附性也 最优。
2 . 2 温拌剂蒸发残留物中主要官能团分析
V a i f o E L I I I 型 元素 分 析 仪 、E Q U I N X 5 5型傅 立 叶
变换红外光谱仪和表面/ 界面张力测定仪等。
2 温拌剂化学成分 分析 2 . 1 温拌剂蒸发残 留物所含元素 分析
物质分子振动 一 转动能级的跃迁 ,物质吸收了某 些特定波长的光,通过仪器记录不同波长处的吸
污染 。 ,
温拌 沥青混合 料技术起 源 于欧洲 , 我 国 于
2 0 0 6 年将温拌技术首次引入 国内以来 , 目前温拌 技术在我国已经大 面积推广应用 , 由于技术 的保
密性 和地 方 的适 用 性 , 乳 化 型 温拌 技术 在我 国是 应用 最 多 , 且 技术 日趋 成熟 。国 内一些 科 研 机 构 和公 司陆续研发 出适 合我 国国情 的温拌 剂产 品 J 。 国内的研究 多停 留在温 拌技 术 的应用 以及 该材 料
两亲性 质 ,它 主要 作 用 于 两 相 物 质 的 界 面 或 表
王∞ % ∞ l
面, 具有极高的降低表 、 界面张力的能力和效率 ;
能在一定 浓 度 以上 的溶 液 中形 成 分 子 有 序 组 合
的路 用功 能 。
∞ 荫 ∞
体, 从 而具有改 善 沥青 与 粗 集料 黏 附 性等 一 系列
2 0 1 4年 2月
石 油 沥 青
P E T R O L E U M A S P HA L T
第2 8卷第 1 期 源自乳化 型 温 拌 剂 机理 研 究
杨海峰‘ ,祁峰
( 1 .陕西省交通建设集 团公 司,西安 7 1 0 0 7 5 ;2 .西安公路研究院 ,西安 7 1 0 0 6 5 )
3 不 同浓 度温 拌剂 蒸 发 残 留物 溶 液表 面 张 力分
析
每 一个化合 物都 有其特 征的红 外光谱 ,据 此 可 以分 析化合 物 的分 子结构 。红外 光谱在 鉴定 物 质 的特 征官能 团方 面具有不 可或缺 的作用 。 利用 衰减全 反 射 红外 光 谱 ( A I R—F r R) 分 析温拌剂蒸 发残 留物 中主要 官能 团 ,通过 分析 温 拌剂 中的主要官 能 团 ,可 以较 为深 入地研 究温拌 剂 降低 沥青 混合 料拌 和温度机理 ,对 以上 三种 温 拌剂进 行红外 光谱 分析 ,结果 如 图 1 所示。