Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106

Битумы обладают высокой вязкостью, а большинство сортов - пределом текучести, т. е. они начинают деформироваться и течь только после того, как к ним приложено некоторое напряжение. Заметим, что у отдельных марок битума этот предел сильно

зависит от продолжительности действия нагрузки и скорости ее приложения. Существенно, что все реологические свойства битума сильно зависят от температуры. Это позволяет подогретый битум легко наносить на предметы различной, в том числе слож-

нои, формы.

Конкретные значения предела прочности, вязкости, эластичности и других реологических свойств битумов регулируются подбором сырья, технологией производства (глубиной окисления), а в последнее время также полимерными и поверхностно-активными добавками. Битумы относятся к числу относительно стабильных нефтепродуктов, однако во времени и они подвергаются химическим превращениям, в частности окислению, что отражается на их реологических свойствах.

Примечательные реологические свойства битума объясняются тем, что он представляет собой дисперсную систему, хотя во многих отношениях и своеобразную. Ее основу составляют ча-

стицы, по своему строению сходные с многокомпонентной мицеллой. Структура частицы в полной мере не изучена; возможно, что у битумов различных марок она не вполне одинакова. Ядро частицы состоит из относительно высокомолекулярных и потому наиболее труднорастворимых асфальтенов, а также карбенов и карбоидов. Во многих случаях оно имеет кристаллическое строение. Вокруг ядра располагаются адсорбированные низкомолекулярные асфальтены, а вокруг последних - смолы, причем на пе-

риферии находятся наиболее растворимые вещества этого типа. Молекулы смол связаны между собой за счет полярных (обычно кислородсодержащих) групп.

Таким образом, мицеллы битума, в отличие от мицелл типичных поверхностно-активных и коллоидных частиц, не имеют резко выраженной поверхности раздела с дисперсионной средой. В этом отношении они напоминают молекулы высокомолекулярных веществ; с последними их роднит и то, что при течении периферический слой частицы может деформироваться. Вязкое масло (точнее, раствор различных низкомолекулярных продуктов превращения углеводородов, а также парафина в масле) образует дисперсионную среду битума. Концентрация частиц велика, и би-

тум относится к концентрированным дисперсным системам. Стабилизаторами дисперсной системы служат смолы. Они не препятствуют образованию структуры системы, но снижают силу связи между частицами. Деформируемость периферического слоя частиц и слабые связи между ними объясняют эластичность и его способность растягиваться.

С точки зрения коллоидной химии управление свойствами битума должно основываться на рациональном построении его структуры - составе и структуре частиц, их концентрации, вели-

чине сил, действующих между частицами, и их расположении в структуре. В этом направлении и развивается коллоидная химия битума.

III. Публикации Г. И. Фукса по исследованию реологических

свойств смазочных материалов

(1951-1984)

1) Фукс г. И. Вязкость и пластичность нефтепродуктов. Под ред. М. М. Кусакова - М.: Гостоптехиздат, 1951. - 272 с.

Фукс г. И. Пути улучшения вязкостных свойств смазочных масел Трение и изнашивание в машинах. Труды второй Всесоюзной конференции по трению и износу в машинах. - М.: Изд. АН СССР, 1951, т. 4. - С. 356-360.

3) Фукс Г. И. Приборные масла, их свойства и применение В кн.: Повышение качества применения смазочных материалов. - М.: Гостоптехиздат, 1957. - С. 138-162.

Фукс Г. И., Гальцова Н. Е., Попова В. Д., Гольдберг Н. В. Вязкость часовых масел и точность хода часов АЧХ при низких температурах Часы и часовые механизмы. - М.: Машгиз, 1958.-с. 115-130.

Фукс г. и. Смазка приборов В кн.: Основы применения нефтепродуктов. Б. В. Лосиков, Н. Г. Пучков, Б.А. Энглин. - М.: Гостоптехиздат, 1959. - С. 450-474.

6) Фукс Г. И., Тимофеева Л. В. Качество и применение приборных масел и смазок. - М.: ЦБТИ, 1959. - 52 с.

7) Фукс Г. И. Исследование влияния состава граничных слоев на

коагуляционные и фрикционные взаимодействия и улучшение смазочных материалов Доклад-обзор опубликованных работ, представленных на соискание ученой степени доктора химических наук. - М.: ИФХ АН СССР, 1965. - 101 с.