表1.1 沥青三组分的组分及其特征 组分外观特征碳氢比含量 油分淡黄色透明液体0.5-0.745-60 树脂红褐色粘稠半固体0.7-0.815-30 沥青质深褐色粉末状颗粒0.8-15
表1.1 沥青三组分的组分及其特征
组分 外观特征 碳氢比 含量
油分 淡黄色透明液体 0.5-0.7 45-60
树脂 红褐色粘稠半固体 0.7-0.8 15-30
沥青质 深褐色粉末状颗粒 0.8-1 5-30
表1.2 沥青四组分的组分及其特征
组分 外观特征 碳氢比 含量
沥青质 棕黑色无定型固体 1.1 5-25
树脂 棕黑色粘稠液体或者半固体 1.3-1.4 40-50
芳香分 黄棕色液体 1.5 40-65
饱和分 无色透明液体 1.8 5-20
沥青的分类主要有如下三种:
(1)煤焦沥青 煤焦沥青在高温条件下是有毒性的,其中的一些组分如蒽、蓖会在高温下挥发,所以煤焦沥青在加热时不能使用200度以上的高温,操作人员也需要进行防护动作。
(2) 石油沥青 石油沥青是原油经多级精馏之后的残渣,是由不同分子量的长链烷烃及许多种非金属化合物组成的黑色粘稠混合物,是一种粘弹性材料,其组成和性质随原油来源和生产方法的不同各有差异。
(3) 天然沥青 在不同的条件如压力、热、氧化条件、触媒、细菌等,在综合条件作用下所生成的沥青类物质。天然沥青的种类及形成条件见表1.3。
表1.3 天然沥青种类及形成条件
种类 形成条件
砂石沥青 沥青流入砂层而形成的砂石沥青
湖沥青 地下的沥青从地底溢出,流到地表所形成的湖盘形状
岩石沥青 沥青流入多孔状石灰岩中形成的
岩沥青 原油流于岩石缝后,经过漫长岁月沉积而形成
海底沥青 在海底下经过高温高压的磨炼而形成
沥青因其不透水得性能,被用来屋面、地面得防水和木材的防腐;因其良好的粘结性,沥青在道路工程中有着广泛的应用,主要是铺筑道路方面。
1.1.1沥青的发展
沥青其实有着非常悠久的历史。早在古典时期的早期,人们利用沥青来作为装饰用品,将兵器和生产用具、雕刻物得表面添加颜色。因为当时天然沥青的充足,生活在美索不达米亚地区得百姓用天然沥青在船面和各种器皿的表面进行覆盖以达到装饰地效果。在公元前100年左右,在建造巴黎大道时,沥青被用来在缝隙处进行填充得作用和在外层进行抹刷。沥青并不是一直戴着闪耀得王冠,在中世纪时期,沥青衰落了,因一千年前使用沥青所积累的经验消失殆尽了,因此沥青也失去了它的辉煌。这样的状态持续到18世纪才有所改善,人们开始重新学习如何使用沥青。因沥青良好的粘结性,沥青不仅仅被用来作为建筑材料和装饰用品,在15世纪的中南美洲的印加帝国,人们除了用沥青应用于工程方面,还用沥青来进行医药用途方面。
1.2聚氨酯与离聚体
1.2.1 聚氨酯
聚氨酯是指在它的分子链中有氨基甲酸酯基团(-NHCOO)或者含有异氰酸酯基(-NCO)得聚合物的存在。聚氨酯可看作是一种含有软连段以及硬链段得嵌段共聚物,软段主要由低聚物多元醇组成,而硬段由多异氰酸酯或者其他小分子扩链剂组成。聚氨酯的发展历程如下表1.2。
表1.4 聚氨酯发展历程
时间 国家 事迹
1937年 德国 发现异氰酸酯与含有活泼H的化合物能发生反应
1939-1945年
德国 4,4,4-三苯基甲烷三异氰酸酯胶接金属和合成橡胶获得成功
1953年
美国 开发了以蓖麻油和聚醚多元醇为原料的聚氨酯胶黏剂
1960年 日本 生产了聚氨酯原料
1984年 美国 出现了反应型热熔聚氨酯胶黏剂
现如今,日本、美国与西欧一起成为了聚氨酯生产及出口的大国。
1.2.2 合成聚氨酯的原料
合成聚氨值的原料主要有异氰酸酯,聚酯多元醇和其他助剂。
(1)异氰酸酯 异氰酸酯是一类含有异氰酸基团(N=C=O)的有机化合物。异氰酸酯基因为累积了双键以及碳原子两边的电负性很大的氮氧原子的作用,因此它有很高的反应活性,可以和绝大多数含活泼氢的物质发生反应。异氰酸酯虽然反应能力很强,但是根据研究对动物实验及对人的作用,将其归类于危害性物料一类,在运输规范中也被视作为危险品。