3.5. Помимо ПАВ в состав эмульгатора для анионных эмульсий, как правило, вводят щелочные вещества: едкий натр (NaOH, ГОСТ 2263-71), жидкое стекло (ГОСТ 13078-67*), триполифосфат натрия (ГОСТ 13493-68*).
3.6. Вид и количество эмульгатора назначают по табл. 5, в зависимости от класса эмульсии. Количество эмульгатора не зависит от количества битума в эмульсии.
3.7. В эмульгаторах, содержащих воду, определяют ее количество в соответствии с п. 4.1.
3.8. В эмульгаторах - асидоле, асидол-мылонафте, нефтяных сульфокислотах - определяют кислотное число согласно п. 4.2.
3.9. В эмульгаторах - талловом масле, сосновой смоле, кубовых остатках синтетических жирных кислот, окисленном петролатуме, газогенераторной древесной смоле и втором жировом гудроне - определяют число омыления по п. 4.3.
3.10 Количество эмульгатора, необходимое для введения в воду или битум (см. табл. 5), уточняют с учетом воды, содержащейся в продукте, по формуле
, (1)
где N - количество эмульгатора, необходимое для приготовления эмульсии, %; п - количество эмульгатора, %, установленное по табл. 5; В - содержание воды в эмульгаторе, %.
3.11. Количество едкого натра А (в % от массы воды) рассчитывают пo формуле
, (2)
где а - кислотное число или число омыления эмульгатора в соответствии с пп. 4.2 и 4.3 (мг KOH на 1 г); б - количество эмульгатора, %, в соответствии с табл. 5; 0,714 - коэффициент пересчета молекулярного веса от едкого натра к едкому кали; с - избыток едкого натра в водном растворе эмульгатора, %, равный 0,2 - для газогенераторной и топочной древесной смолы, 0,4 - для госсиполовой смолы, 0,1 - 0,12 - для остальных эмульгаторов.
3.12. Водные растворы эмульгаторов: асидола, асидол-мылонафта, мылонафта, сульфатного мыла и нефтяных сульфокислот - приготовляют способом растворения эмульгатора и щелочного вещества (если оно входит в состав) в полной норме воды до рабочей концентрации. В воду, нагретую до температуры около 50°С, вводят щелочное вещество и эмульгатор (в количестве, соответствующем табл. 5, пп. 3.10 и 3.11), тщательно перемешивают до полного растворения, а затем подогревают раствор до 70 - 80°С.
Пример. Требуется приготовить 1 т раствора эмульгатора асидола марки А-2. Количество воды в асидоле - 3 %. Кислотное число асидола - 90 мг КОН на 1 г.
По табл. 5 назначаем количество асидола в растворе - 1,5 %, жидкого стекла 0,2 %, количество едкого натра рассчитываем по формуле (2)
Пересчитываем количество асидола с учетом содержащейся в нем воды по формуле (1)
.
Таким образом, на 1 т раствора необходимо: 15,5 кг асидола, 2 кг жидкого стекла, 2 кг едкого натра, 980,5 кг воды. Воду заливают в емкость, нагревают до 70 - 80°С, затем вводят в нее вышеуказанные количества асидола, жидкого стекла и едкого натра, перемешивают до полного растворения.
Таблица 5
Составы эмульгаторов для анионных эмульсий
|
Состав |
Количество вещества, вводимое в воду, % от массы воды |
Количество вещества, вводимое в битум, % от массы битума |
|
Быстрораспадающиеся эмульсии |
||
|
Асидол марки А-2 |
1 - 1,5 |
- |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
- |
|
Жидкое стекло |
0,2 |
- |
|
Асидол-мылонафт 1-го и 2-го сортов |
2 - 2,5 |
|
|
Едкий натр |
0,1 |
- |
|
Мылонафт 1-го и 2-го сортов |
2 - 2,5 |
- |
|
Едкий натр |
0,1 - 0,12 |
- |
|
Сульфатное мыло |
1 - 1,5 |
- |
|
Едкий натр |
0,1 - 0,12 |
- |
|
Талловое масло сырое марок А и Б |
1 - 1,5 |
- |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
- |
|
Сосновая смола сырая марки В (сухоперегонная) |
1 - 1,5 |
- |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
- |
|
Госсиполовая смола |
- |
2 - 4,5 |
|
Едкий натр |
0,3 - 0,4 |
|
|
Окисленный петролатум |
- |
2 - 3 |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
|
|
Синтетические жирные кислоты С20 и выше (кубовый остаток) |
- |
1,5 - 3,5 |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
|
|
Среднераспадающиеся эмульсии |
||
|
Талловое масло сырое марок А и Б |
2 - 2,5 |
- |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
|
|
Сульфатное мыло |
2 - 3 |
- |
|
Едкий натр |
0,2 - 0,3 |
|
|
Нефтяные сульфокислоты марки КПг (контакт Петрова) |
1,2 - 1,4 |
- |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
|
|
Синтетические жирные кислоты С20 и выше (кубовый остаток) |
- |
3 - 3,5 |
|
Триполифосфат натрия |
1,5 - 2 |
|
|
Второй жировой гудрон |
|
6 - 7 |
|
Триполифосфат натрия |
1,5 - 2 |
|
|
Госсиполовая смола |
|
4,5 - 5 |
|
Едкий натр |
0,4 - 0,5 |
|
|
Медленнораспадающиеся эмульсии |
||
|
Газогенераторная и топочная смола - мягчитель древеснопирогенный марок А и В |
3,5 |
- |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
|
|
Нефтяные сульфокислоты марки КПг (контакт Петрова) |
2,4 - 2,6 |
- |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
|
|
Госсиполовая смола |
8 - 10 |
3-5 |
|
Едкий натр |
Рассчитывают по п. 3.11 |
|
|
Второй жировой гудрон |
- |
8 - 10 |
|
Триполифосфат натрия |
2 |
|
Примечание. Эмульгаторы - второй жировой гудрон, синтетические жирные кислоты (кубовый остаток) и госсиполовую смолу рекомендуется использовать только в III - V дорожно-климатических зонах.
3.13. Водные растворы эмульгаторов: сосновой смолы, таллового масла, госсиполовой смолы, газогенераторной древесной смолы получают путем предварительного приготовления концентрата (мыла) из эмульгатора, щелочного вещества и части воды с последующим разбавлением его остальным количеством воды до рабочей концентрации. В емкость для приготовления мыла загружают эмульгатор в количестве, соответствующем табл. 5 и п. 3.10, заливают 2,5-кратным количеством воды, затем добавляют едкий натр в количестве, соответствующем п. 3.11. Смесь эмульгатора, щелочи и воды кипятят 1 - 2 ч при периодическом перемешивании, пока она не станет однородной. Готовое мыло разбавляют водой до рабочей концентрации.
Пример. Требуется приготовить 1 т раствора эмульгатора из газогенераторной древесной смолы для получения медленнораспадающейся эмульсии. Количество воды в смоле - 24,5 %. Число омыления смолы - 180 мг КОН на 1 г.
По табл. 5 назначаем количество смолы в растворе 3,5 %, количество едкого натра рассчитываем по формуле (2)
Пересчитываем количество смолы с учетом содержащейся в ней воды по формуле (1)
Таким образом, на 1 т водного раствора эмульгатора необходимо 46 кг древесной смолы, 6,5 кг едкого натра
В емкость для приготовления раствора загружают смолу, заливают воду в 2,5-кратном количестве, т.е. 46·2,5=115 кг, затем вводят едкий натр и кипятят 1 - 2 ч при периодическом перемешивании. Готовое мыло разбавляют водой до 1 т (1000 л по объему).
3.14. Водные растворы анионных эмульгаторов рабочей концентрации независимо от способа приготовления должны быть щелочными, т.е. иметь водородный показатель рН в пределах 9 - 12 (определение, рН см. п. 4.4). Если рН готового раствора меньше указанных значений, необходимо добавить в раствор едкий натр.
3.15. Эмульгаторы, которые надо вводить не в воду, а в битум, предварительно отвешивают в количестве, соответствующем табл. 5, и загружают в битумный котел к моменту окончания обезвоживания битума. Для равномерного распределения эмульгатора необходимо перемешивать битум. Битум с эмульгатором не рекомендуется держать в нагретом состоянии более суток. При этом способе введения ПАВ щелочное вещество в необходимом по составу количестве растворяют в воде.
В. Эмульгаторы для катионных эмульсий
3.16. В качестве эмульгаторов для катионных эмульсий используют ПАВ типа аминов, диаминов, полиаминов и четвертичных аммониевых солей (табл. 6).
3.17. Помимо ПАВ в состав эмульгаторов для катионных эмульсий вводят соляную кислоту (ГОСТ 3118-67).
3.18. Вид и количество эмульгатора назначают по табл. 7 в зависимости от класса эмульсии. Количество эмульгатора не зависит от концентрации битума в эмульсии.
Таблица 6
Перечень эмульгаторов для катионных эмульсий
|
Наименование |
Краткая техническая характеристика |
|
Битумная присадка БП 3 |
Твердообразная паста светло-коричневого цвета. Температура каплепадения не выше 65°С Основность не менее 25 мл 0,1Н раствора НСl или 150 мг КОН на 1 г. Хорошо растворима в битуме. Активное вещество полиэтиленполиамин. |
|
Амины С17 - С20 |
Белый с желтым оттенком воскообразный продукт. Температура плавления 50 - 55°С Основность не менее 25 мл 0,1Н раствора НС1 или 150 мг КОН на 1 г Хорошо растворимы в битуме Содержание первичных аминов не менее 70 %. |
|
Четвертичные соли аммония (например, алкилтриметиламмоний хлорид - ATM) |
ATM выпускается в виде 50 - 60 % раствора в изопропиловом спирте. Хорошо растворим в воде |
Таблица 7
Составы эмульгаторов для катионных эмульсий
|
Состав |
Количество вещества, вводимое в воду, % от массы воды |
Количество вещества, вводимое в битум, % от массы битума |
|
Быстрораспадающиеся эмульсии |
||
|
АТМ |
0,5 - 1 |
- |
|
Соляная кислота |
0,2 |
- |
|
Амины C17 - С20 |
- |
1 - 2 |
|
Соляная кислота |
Рассчитывают по п. 3.22 |
- |
|
Среднераспадающиеся эмульсии |
||
|
ATM |
2 |
- |
|
Соляная кислота |
0,2 |
- |
|
БП-3 |
- |
2 |
|
Соляная кислота |
Рассчитывают по п. 3.22 |
- |
|
Медленнораспадающаяся эмульсия |
||
|
БП-3 |
|
|
|
Соляная кислота |
Рассчитывают по п. 3.22 |
|
3.19. Катионные эмульгаторы вводят в воду или битум в соответствии с табл. 7. Соляную кислоту всегда вводят только в воду.
3.20. Количество эмульгатора для введения в воду или битум, установленное по табл. 7, уточняют по концентрации основного вещества в продукте, указанной в паспорте, по формуле
, (3)
где N - количество эмульгатора, необходимое для приготовления эмульсии, %; п - количество эмульгатора, %, установленное по табл. 7; с - концентрация основного вещества в продукте, %.
3.21. Для каждой партии соляной кислоты необходимо устанавливать концентрацию путем измерения ореометром (денсиметром) удельного веса (табл. 8).
Таблица 8
Удельный вес соляной кислоты при различной концентрации
|
Концентрация НСl, % |
Удельный вес соляной кислоты, г/см3 |
Поправочный коэффициент |
Концентрация НС1, % |
Удельный вес соляной кислоты, г/см3 |
Поправочный коэффициент |
|
20 |
1,098 |
1,784 |
30 |
1,149 |
1,197 |
|
22 |
1,108 |
1,614 |
32 |
1,159 |
1,113 |
|
24 |
1,119 |
1,486 |
34 |
1,169 |
1,052 |
|
26 |
1,129 |
1,366 |
36 |
1,179 |
1,000 |
|
28 |
1,139 |
1,279 |
38 |
1,189 |
0,951 |
|
|
|
|
40 |
1,198 |
0,905 |
3.22. Количество соляной кислоты, необходимое для введения в воду при использовании эмульгаторов БП-3 и аминов, рассчитывают по формуле
, (4)
где А - количество соляной кислоты, % от массы воды; О - основность эмульгатора (в соответствии с п. 4.2а), мл 0,1Н раствора НСl; 0,00365 г-экв 0,1Н раствора НСl; п - количество эмульгатора, %, установленное по табл. 7; с - концентрации НСl, %.
