Разработка технологии производства асфальтитсодержащих дорожных битумных материалов

• Автор: Самсонов, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Дорожные битумы и битумные материалы. Состав, свойства и

производство. Литературный обзор

1.1 Общая характеристика нефтяных остатков и битумов.

1.2 Химический состав битумов

1.3. Структура нефтяных остатков и битумов

1.4. Современное производство нефтяных дорожных битумов

1.5. Асфальтиты как компоненты сырья производства дорожных

битумов

1.6. Производство перспективных дорожных битумных материалов ПЕВ

полимернобитумных вяжущих.
Глава 2. Объекты и методы исследования.
Глава 3. Исследование возможностей максимального вовлечения асфальтита
в сырь производства дорожных битумов
3.1. Использование асфальтита как компонента смеси с товарным
дорожным битумом
3.2. Битум как компаунд окисленных смесей гудрона иили асфальтита. 3.3. Окисленный асфальтит как компонент компаундированного
дорожного битума.
Глава 4. Технологические основы вовлечения асфальтита в качестве основы
при производстве полимернобитумных дорожных материалов
4.1. Исследование возможности получения компаундированных битумов с
использованием асфальтитов и слопа.
4.2. Исследование возможности получения ПБВ на основе битума,
асфальтитов и масла марки ИА
4.3. Исследование возможности получения компаундированных битумов на основе гудрона Г1 и окисленного асфальтита АО.
4.4. Исследование возможности получения ПБВ на основе гудронов, АО,
слопа, индустриального масла.
4.5. Исследование возможности получения ПБВ с применением битума марки БНД 0 и образцов полимеров типа СБС зарубежного
производства.
Глава 5. Техникоэкономическая оценка применения асфальтита в
производстве дорожных битумных материалов.по
ОБЩИЕ ВЫВОДЫП
Научная новизна работы.
Практическая значимость
ЛИТЕРАТУРА


В этом случае структура представляет собой систему, в которой отдельные агрегаты и другие структурные образования асфальтенов связаны сольватными слоями из молекул смол и ароматических углеводородов. Количество асфальтенов в этой системе таково, что они могут взаимодействовать своими лиофобными полярными участками поверхности, образуя агрегаты и зародыши коагуляционной структуры. Но их ещё недостаточно для образования сплошного коагуляционного каркаса. Таким образом, изменяя количественные соотношения компонентов битума, составляющих дисперсную фазу (асфальтены) и дисперсионную среду (смолы и масла), можно влиять на процессы их структурирования и тем самым получать ту или иную структуру битума типа золь, золь-гель, гель [,,]. Первичными элементами дисперсной структуры битумов служат мицеллы (ассоциаты) с размерами частиц порядка -0А°, имеющие форму шара, по мнению одних исследователей [,,], или форму плоского эллипсоида, по мнению других [,,]. Механизм образования мицелл пока окончательно не выяснен. Первоначально считалось, что молекулы, из которых строится мицелла, в большинстве полярные и в мицелле они удерживаются дипольпыми силами, причем функциональные группы ориентированны внутрь мицеллы, тогда как углеводородные ориентированы наружу. Эти остатки сольватированы нафтеновыми углеводородами. Более поздние работы Ена и соавторов [] показали, что основной причиной образования мицелл является ассоциация плоских полиароматических пластин в пачки с частичным перекрыванием их электронных облаков. Была измерена энергия такого взаимодействия; в частности, для порфиринновых комплексов она оценивалась величиной порядка - ккал/моль. Взаимодействие плоских ароматических пластин приводит к образованию кристаллитов, состоящих из 5-6 слоев в пачке с расстоянием между слоями от 3,4 до 3,7 А0. Вероятно, это же взаимодействие является причиной ассоциации асфальтенов, что при определении их молекулярной массы приводило к искажению данных. Однако, по мнению Унгера с сотрудниками [,] "пачечная" структура ядра вовсе не обязательна для образования дисперсной частицы, поскольку содержание кристаллических пачечных структур в осадке асфальтенов составляет 4-6%, доля которых возрастает с увеличением глубины переработки нефти [,,,,]. Рентгеноструктурные исследования, начатые Еном [], также свидетельствуют о наличии значительной аморфной фазы в асфальтенах, что предполагает существование и других форм, например, овальной. Концепция "надмолекулярных структур" нефтяных дисперсных систем (НДС) была заложена работами Ребиндера П. А. [] и получила развитие в работах Унгера Ф. Г. [,], а затем в работах Сюняева З. И. []. В работах Сюняева З. И. и др. ССЕ). Сложная структурная единица является дисперсной частицей системы, и в её составе различают - внутреннюю область (ядро), сольватную оболочку (окружающую ядро), переходную зону и дисперсионную среду. Чаще всего в битумах ядром дисперсной системы являются асфальтепы. Сольватная оболочка образована из менее склонных к молекулярным взаимодействиям соединений, представленных ароматизированными смолами с высокими значениями молекулярных масс. ССЕ не имеет четких границ раздела между ядром, адсорбированно-сольватным слоем и дисперсной средой. Под влиянием внешних воздействий (температуры, давления, различных химических добавок и т. По утверждению авторов [,], парамагнитные молекулы являются главной причиной объединения молекул в ассоциаты в нефтяных дисперсных системах, а не гетеросоединения и ароматические углеводороды, но оно не достаточно обосновано, поскольку дисперсная фаза НДС может быть образована, например, парафиновыми углеводородами, молекулы которых не парамагнитные. Однако нельзя рассматривать отдельно структуры, образованные твердыми парафинами или смолами, поскольку при кристаллизации парафинов молекулы смол могут и чаще всего, встраиваются в кристаллическую решетку парафинов или адсорбируются на их кристаллах. Наличие в молекулах смол достаточно длинных алкильных цепей, экранирующих ароматические циклы и гетероатомы, при понижении температуры приводит к их совместной кристаллизации с твердыми углеводородами [-].