四、石油沥青的组成与结构 ■元素和组分 ■胶体结构 16
四、石油沥青的组成与结构 ◼ 元素和组分 ◼ 胶体结构 16
1.石油沥青的元素和组分 (1)石油沥青的元素组成 期 主要化学元素: 碳C 氢H 硫S 氧0 氮N 83w87%;8w11%; 0w6%;0w1.5%; 0w1/% ■微量金属元素:钒、镍、铁、镁和钙 ■碳氢比:C/H ■大庆石油沥青:C/H=0.657 ■胜利石油沥青:C/H=0.617 ■某环烷基石油沥青:C/H=0.710 17
1. 石油沥青的元素和组分 (1) 石油沥青的元素组成 ◼ 主要化学元素: 碳C 氢 H 硫S 氧O 氮N 83~87% ; 8~11%; 0~6%; 0~1.5%;0~1% ◼ 微量金属元素:钒、镍、铁、镁和钙 ◼ 碳氢比:C/H ◼ 大庆石油沥青:C/H=0.657 ◼ 胜利石油沥青:C/H=0.617 ◼ 某环烷基石油沥青:C/H=0.710 17
(2)石油沥青的化学组分 组分特征: ■化学性质、物理性质、路用性能相近 。三组分→多组分 衍青 四组分: 正决战沉澳 .饱和分一S 两青 两青成 芳香分一A 沉边 造放氧化包 胶质一R 色弹按 沥青质一A 7 正丧能 甲装 甲总乙时 蜡(正构烷烃): 冲领 冲淡 冲换 均和分 井普分 胶款成救成+初膏) ·高温软化、低温结晶析出 ·主要存在于饱和分中,分为结晶和非结晶蜡。 18
(2) 石油沥青的化学组分 ◼ 组分特征: ◼ 化学性质、物理性质、路用性能相近 ◼ 三组分→多组分 ◼ 四组分: ◼ 饱和分-S ◼ 芳香分-A ◼ 胶质-R ◼ 沥青质-At ◼ 蜡(正构烷烃) : ◼ 高温软化、低温结晶析出 ◼ 主要存在于饱和分中,分为结晶和非结晶蜡。 18
沥青四组分的分子结构模型 饱和分 下分 直链和支链脂肪烃及环烷烃、芳香 沥青中最低分子量的环烷芳香烃组成, 烃组成,非极性,含量5~20% 含量40~65% 胶质 沥青质 主要由C、H组成,并含有S、N、O等杂 沥青中最重的组分,含量1~20% 原子,是沥青质的溶剂和扩散剂。一定 程度上决定胶体类型(溶胶、凝胶) 19
直链和支链脂肪烃及环烷烃、芳香 烃组成,非极性,含量5~20% 饱和分 胶质 芳香分 沥青中最低分子量的环烷芳香烃组成, 含量40~65% 主要由C、H组成,并含有S、N、O等杂 原子,是沥青质的溶剂和扩散剂。一定 程度上决定胶体类型(溶胶、凝胶) 沥青质 沥青中最重的组分,含量1~20% 沥青四组分的分子结构模型 19
2.沥青的胶体结构 胶体结构模型: 沥青质 ■分散相:沥青质A吸附胶质R→ 胶团 ■分散介质:饱和分S十芳香分A 胶质】 。沥青质A是核心,一些沥青质At 油分 聚集在一起,胶质吸附在表面, 逐渐向外扩散,而使沥青质的胶 核溶于油分(饱和分十芳香分) 中。 20
2. 沥青的胶体结构 ◼ 胶体结构模型: ◼ 分散相:沥青质At吸附胶质R→ 胶团 ◼ 分散介质:饱和分S+芳香分A ◼ 沥青质At是核心,一些沥青质At 聚集在一起,胶质吸附在表面, 逐渐向外扩散,而使沥青质的胶 核溶于油分(饱和分+芳香分) 中。 20