БИТУМЫ, ДЕГТИ И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ
Битумы — это смолообразные термопластичные вещества, переходящие в вязкотекучее состояние при нагревании до 80… 180 °С и способные к пленкообразованию без химических превращений.
Битумы представляют собой сложную смесь высокомолекулярных углеводородов и их соединений с кислородом, азотом, серой (элементарный состав: СХНУ — (02; N; S)). Содержание в битуме С составляет 75…85; Н — 8,0… 11,5; О — 0,2…4,0; S — 0,5…7,0; N — 0,2…0,5%.
Для определения группового (фракционного) состава битума используют разделение веществ по температуре кипения или избирательному отношению к растворителям. Согласно Ричардсону в битумах различают следующие фракции (в порядке увеличения молекулярной массы и снижения растворимости в органических растворителях): петролены, мальтены, асфальтены, карбены и карбоиды.
Петролены и мальтены — жидкие маслянистые вещества, растворимые в петролейном эфире, четыреххлористом углероде (СС14) и сероуглероде (SC2). С повышением их содержания в битуме растет его пластичность, растяжимость и адгезия, снижаются твердость и температура размягчения.
Асфальтены — твердые, неплавящиеся хрупкие вещества, не растворимые в петролейном эфире, но растворимые в четыреххлористом углероде и сероуглероде.
Карбены — твердые вещества, не растворимые в петролейном эфире и четыреххлористом углероде, но растворимые в сероуглероде.
Карбоиды — твердые вещества, не растворимые в органических растворителях. При повышении содержания в битуме асфальтенов, карбенов и карбоидов растут твердость, хрупкость, температура размягчения битума, снижается его растворимость. Содержание карбенов и карбоидов в битуме невелико (0,5…0,8 %), поэтому их часто относят к асфальтенам.
Битумы рассматривают как сложную коллоидную систему, в которой дисперсионной средой является маслянистая часть (петролены и легкие мальтены), а коллоидной фазой — асфальтены. Смолы (тяжелые мальтены) играют роль стабилизатора, частич-
Таблица 13.1
|
но адсорбируясь на коллоидах. Свойства компонентов битума (по В. А. Успенскому) представлены в табл. 13.1.