瀝青組成對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性的影響

時(shí)敬濤 李純 楊光 李邦強(qiáng) 馬占華 李軍

摘要：選用5種基質(zhì)瀝青，對(duì)不同瀝青的基本性質(zhì)及其乳化瀝青穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)定，采用四組分、紅外光譜、元素組成以及核磁共振等分析手段，結(jié)合線(xiàn)性相關(guān)及灰色關(guān)聯(lián)熵分析法，研究瀝青組成對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：基質(zhì)瀝青中的膠質(zhì)含量、膠質(zhì)/瀝青質(zhì)比、氧元素含量以及芳香度f(wàn)A較高，對(duì)其制備的乳化瀝青穩(wěn)定性有利，各因素與穩(wěn)定性之間呈現(xiàn)正相關(guān)；芳香分、瀝青質(zhì)以及硫元素含量與乳化瀝青穩(wěn)定性相關(guān)性強(qiáng)，但呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。同時(shí)，乳化瀝青好的穩(wěn)定性還要求其基質(zhì)瀝青具有一定的烷烴組分和烷基側(cè)鏈，飽和分/芳香分比、亞甲基以及甲基含量以及H/C比與乳化瀝青穩(wěn)定性之間線(xiàn)性高度相關(guān)，在0～1范圍內(nèi)，飽和分/芳香分比越大，乳化瀝青穩(wěn)定性越好。

關(guān)鍵詞：瀝青； 乳化瀝青； 組成； 穩(wěn)定性

中圖分類(lèi)號(hào)：U 414?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引用格式：時(shí)敬濤，李純，楊光，等.瀝青組成對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性的影響［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，47（4）：198-204.

SHI Jingtao， LI Chun， YANG Guang， et al. Influence of asphalt composition on stability of emulsified asphalt［J］.Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2023，47（4）：198-204.

Influence of asphalt composition on stability of emulsified asphalt

SHI Jingtao1， LI Chun2， YANG Guang3， LI Bangqiang1， MA Zhanhua1， LI Jun1

（1.State Key Laboratory of Heavy Oil Processing in China University of Petroleum（East China）， Qingdao 266580， China;

2.Research Institute of PetroChina Fuel Oil Company Limited， Beijing 100195， China;

3.Qinghuangdao PetroChina Fuel Oil Company Limited Research Institute， Qinhuangdao 066004， China）

Abstract：The basic properties of different asphalts and the stability of emulsified asphalts were determined with five kinds of base asphalts. The influence of asphalt composition on the stability of emulsified asphalt was studied by means of four component analysis， FTIR spectrum， elemental composition analysis， nuclear magnetic resonance spectra， as well as the linear correlation and gray correlation entropy analysis. The results show that the resin content， resin/asphaltene ratio， oxygen content and aromaticity fA in the base asphalt are higher， which is beneficial to the stability of the emulsified asphalt prepared by the base asphalt. There is a positive correlation between each factor and the stability. Aromatics， asphaltenes and sulfur content have a strong correlation with the stability of emulsified asphalt， but present a negative correlation. At the same time， the good stability of emulsified asphalt requires that its base asphalt has certain alkane components and alkyl side chains. The saturated/aromatic ratio， methylene and methyl content and H/C ratio have strong linear correlation with the stability of emulsified asphalt. In the range of 0-1， the greater the saturated/aromatic fraction ratio， the better the stability of emulsified asphalt.

Keywords： asphalt; emulsified asphalt; compositions; stability

乳化瀝青具有施工方便、節(jié)能減排、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)［1-2］，儲(chǔ)存穩(wěn)定性是控制乳化瀝青質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)［3-4］。乳化瀝青穩(wěn)定性影響因素較多，包括制備配方及工藝條件等，但最終取決于基質(zhì)瀝青的組成和結(jié)構(gòu)［5］。由于瀝青組成復(fù)雜，即使采用相似的配方和工藝條件，乳化瀝青的性質(zhì)也差別較大。瀝青的組成和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，常用四組分（飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)）分析法來(lái)表征。Al-Sabagh等［6］對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性研究表明，膠質(zhì)和芳香分對(duì)乳化體系穩(wěn)定性有利，而瀝青質(zhì)和飽和分對(duì)乳液穩(wěn)定性不利。趙品暉等［7-8］采用灰色關(guān)聯(lián)熵分析法對(duì)瀝青組分與乳化瀝青穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)研究表明，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量越高乳化瀝青穩(wěn)定性越好。另外膠質(zhì)/瀝青質(zhì)比也是一個(gè)重要參數(shù)，可影響界面張力及其乳化瀝青穩(wěn)定性［9］。He等［10］研究表明，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)的協(xié)同作用將提高重油乳液的穩(wěn)定性，其中瀝青質(zhì)的加入對(duì)提高乳液穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。筆者選取5種基質(zhì)瀝青，結(jié)合四組分、紅外光譜（FTIR）、核磁共振（NMR）、元素分析等表征手段，研究不同基質(zhì)瀝青對(duì)乳化瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性的影響。

1 試 驗(yàn)

1.1 原料及儀器

原料：5種基質(zhì)瀝青，代號(hào)分別為A1、A2、A3、A4、A5，其中A1、A2、A3為70#瀝青，A4與A5為90#瀝青（瀝青基本性質(zhì)見(jiàn)表1）；阿克蘇諾貝爾EM44型乳化劑，為陽(yáng)離子表面活性劑，由親水基和疏水基組成，可降低油水界面張力，常溫下為液體；鹽酸為酸堿調(diào)節(jié)劑；鹽酸以及四組分分析所用甲苯、正庚烷、石油醚、乙醇均為分析純，購(gòu)買(mǎi)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

儀器：Herbert Rink膠體磨，德國(guó)Herbert公司；WSY-025F型瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定儀，無(wú)錫石油儀器設(shè)備有限公司；WSY-026型瀝青針入度測(cè)定儀，無(wú)錫石油儀器設(shè)備有限公司；LYY-9A瀝青延伸度試驗(yàn)儀，無(wú)錫石油儀器設(shè)備有限公司；SYD-0618C型石油瀝青四組分試驗(yàn)器，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司；Nicolet IS5型傅里葉變換紅外光譜儀，美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司；Bruker Avance Ⅲ型核磁共振儀，德國(guó)布魯克公司；UNICUBE型元素分析儀，德國(guó)Elementar公司；SYD-0655型乳化瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)儀，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司。

1.2 乳化瀝青的制備

將乳化劑溶于一定量的水中，然后使用鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至2～3；將乳化劑水溶液與瀝青分別加熱至60 ℃與140 ℃，按油水比6∶4（質(zhì)量比）將140 ℃的熱瀝青加入到60 ℃的乳化劑水溶液中，經(jīng)膠體磨剪切2 min，即制備得到乳化瀝青。

1.3 瀝青性能檢測(cè)

根據(jù)《石油瀝青四組分測(cè)定法》（NB/SH/T 0509-2010）測(cè)定基質(zhì)瀝青的四組分含量；按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中的T0604-2011、T0605-2011和T0606-2011分別測(cè)定基質(zhì)瀝青的針入度、延度和軟化點(diǎn)。使用元素分析儀、核磁共振儀對(duì)瀝青進(jìn)行元素分析和核磁共振氫譜、碳譜分析，采用改良的B-L法，計(jì)算瀝青的芳香度f(wàn)A［11-12］。

采用《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中的T0655-1993測(cè)定乳化瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。將乳化瀝青注入到250 mL的瀝青乳液穩(wěn)定性試驗(yàn)管中，在25 ℃下保持 5 d；測(cè)定上、下部樣品的蒸發(fā)殘留物含量，以上、下部所得蒸發(fā)殘留物含量的差值表示乳化瀝青的穩(wěn)定性，上下差值越小乳化瀝青穩(wěn)定性越好。

1.4 相關(guān)性分析方法

線(xiàn)性相關(guān)是試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間最簡(jiǎn)單也是研究最多的一種關(guān)系，其他諸如指數(shù)相關(guān)、對(duì)數(shù)相關(guān)等相關(guān)關(guān)系也可以通過(guò)換算變?yōu)榫€(xiàn)性關(guān)系。兩個(gè)變量之間的關(guān)系可以使用協(xié)方差來(lái)描述，且單位化的協(xié)方差即為線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)R。0≤|R|<0.3為低度相關(guān)，0.3≤|R|<0.8為中度相關(guān)，0.8≤|R|≤1為高度相關(guān)［13］。

灰色關(guān)聯(lián)分析是根據(jù)各因素變化曲線(xiàn)幾何形狀的相似程度來(lái)判斷因素之間的關(guān)聯(lián)程度，但該方法存在局部關(guān)聯(lián)傾向嚴(yán)重、部分信息損失等一系列問(wèn)題，因此采用灰色關(guān)聯(lián)熵分析法（灰熵關(guān)聯(lián)）［14］?；疑P(guān)聯(lián)熵分析法可以根據(jù)各因素間發(fā)展趨勢(shì)的差異衡量各因素之間的相互關(guān)聯(lián)程度，通常用來(lái)表征影響因素與瀝青性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系［15-16］。利用MATLAB計(jì)算平臺(tái)，以乳化瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性為參考數(shù)列，四組分含量或其他組成指標(biāo)為對(duì)比數(shù)列，根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)熵分析法建立分析程序進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，分辨系數(shù)取0.5。

2 結(jié)果分析

2.1 不同基質(zhì)瀝青制備乳化瀝青的穩(wěn)定性

以5種所選基質(zhì)瀝青為原料、阿克蘇諾貝爾EM44為乳化劑制備乳化瀝青，其中乳化劑水溶液pH=2，乳化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%～0.40%，5種乳化瀝青5 d貯存穩(wěn)定性結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，在相同的工藝條件下，5種基質(zhì)瀝青制備的乳化瀝青穩(wěn)定性存在較大的差異，當(dāng)達(dá)到乳化瀝青5 d儲(chǔ)存穩(wěn)定性要求時(shí)，A3與A4所需乳化劑用量 （0.19%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同） 最少，穩(wěn)定性最好；A1與A2所用乳化劑用量為0.20%，穩(wěn)定性居中；A5需要的乳化劑用量（0.30%）最多，穩(wěn)定性最差。乳化瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性趨于穩(wěn)定時(shí)，5種瀝青所需乳化劑用量順序?yàn)锳4≈A3

2.2 基質(zhì)瀝青四組分分析

瀝青的四組分是影響乳化瀝青穩(wěn)定性的主要因素，與乳液的界面活性密切相關(guān)。5種基質(zhì)瀝青四組分分析及其四組分與穩(wěn)定性（乳化劑用量為0.35%）間的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出，5種瀝青四組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別較大。其中膠質(zhì)及其膠質(zhì)/瀝青質(zhì)由大到小的順序?yàn)锳3≈A4>A1>A5>A2，膠質(zhì)及其膠質(zhì)/瀝青質(zhì)比相對(duì)較高，對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性有利。另外瀝青A5芳香分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，但飽和分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低；瀝青A3與A4飽和分質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較高。飽和分/芳香分的順序?yàn)锳4>A3>A2>A1>A5，與乳化瀝青穩(wěn)定性一致?？梢?jiàn)，雖然芳香分對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性有利［6］，但還應(yīng)具有一定量的飽和分，只有在適宜的比例條件下，二者相互作用才可起到穩(wěn)定乳液的作用。由灰色關(guān)聯(lián)熵分析可知，乳化瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性與瀝青四組分含量的關(guān)聯(lián)度由大到小順序?yàn)闉r青質(zhì)、芳香分、膠質(zhì)/瀝青質(zhì)比、膠質(zhì)、膠質(zhì)+瀝青質(zhì)、飽和分、飽和分/芳香分比。膠束的形成與瀝青質(zhì)的存在密不可分，因此瀝青質(zhì)不能過(guò)少，但瀝青質(zhì)具有較強(qiáng)的極性也不能過(guò)多。膠質(zhì)的界面活性較強(qiáng)，也是瀝青乳液具有較高穩(wěn)定性的重要因素［17-18］。根據(jù)相似相容原理，膠質(zhì)對(duì)瀝青質(zhì)具有穩(wěn)定作用［19］，可增強(qiáng)瀝青質(zhì)的分散性能，從而使其分散在油相內(nèi)，分散體系的存在增大了界面膜的強(qiáng)度，使瀝青乳液體系更加穩(wěn)定。芳香分和飽和分又稱(chēng)為油分，可吸附在膠束外圍形成溶劑化保護(hù)層，從而使膠束形成親液性，便于與乳化劑親油基相互作用進(jìn)而降低乳化瀝青體系的油水界面張力，提高乳化瀝青穩(wěn)定性［20］。穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值越小，乳化瀝青穩(wěn)定性越好。線(xiàn)性相關(guān)分析結(jié)果表明，乳化瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性與飽和分/芳香分比、飽和分、膠質(zhì)/瀝青質(zhì)比、膠質(zhì)、膠質(zhì)+瀝青質(zhì)呈現(xiàn)正相關(guān)；與芳香分、瀝青質(zhì)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)；且與飽和分/芳香分、飽和分、芳香分的相關(guān)系數(shù)|R|>0.9，為高度相關(guān)，與膠質(zhì)+瀝青質(zhì)的線(xiàn)性相關(guān)性最弱，為低度相關(guān)。

2.3 基質(zhì)瀝青紅外光譜分析

對(duì)5種不同基質(zhì)瀝青進(jìn)行紅外光譜測(cè)定，結(jié)果如圖2所示。其中5種瀝青紅外光譜特征峰相對(duì)含量、歸屬［21］及其與乳化瀝青穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)分析如表3所示。

由圖2和表3看出，不同基質(zhì)瀝青在2 920 cm-1附近出現(xiàn)的吸收峰是亞甲基中C—H的反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)；2 852 cm-1處吸收峰是亞甲基中C—H的對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)；在1 456 cm-1及1 373 cm-1的2個(gè)吸收峰分別代表—CH2—與—CH3中C—H鍵的彎曲振動(dòng)。這些代表飽和分以及烷基支鏈的特征峰相對(duì)含量均較高，不同基質(zhì)瀝青的亞甲基、甲基特征峰相對(duì)含量順序?yàn)锳3≈A4>A1≈A2>A5，與乳化瀝青穩(wěn)定性基本一致。關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明，這4個(gè)特征峰與乳化瀝青穩(wěn)定性之間相關(guān)性較強(qiáng)，線(xiàn)性相關(guān)均為高度相關(guān)，而且均呈現(xiàn)正相關(guān)，尤其是亞甲基的伸縮振動(dòng)。1 600 cm-1處吸收峰為苯環(huán)骨架CC振動(dòng)；867、810 cm-1為苯環(huán)上的C—H面外彎曲振動(dòng)特征峰；745 cm-1處吸收峰與芳香族取代基C—H的彎曲振動(dòng)有關(guān)。這些代表芳香結(jié)構(gòu)的特征峰與乳化瀝青穩(wěn)定性之間也均呈現(xiàn)出正相關(guān)性。最后，

1 700和1 030 cm-1處特征峰分別代表CO和SO鍵的振動(dòng)，且與乳化瀝青穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)度最強(qiáng)，CO鍵呈現(xiàn)正相關(guān)，但SO鍵呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。而瀝青中少量的硫、氧元素主要存在于瀝青質(zhì)和膠質(zhì)中，這表明瀝青質(zhì)、膠質(zhì)與瀝青穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)度較高，這也與四組分關(guān)聯(lián)分析結(jié)果基本一致。

2.4 基質(zhì)瀝青元素分析

5種基質(zhì)瀝青的元素組成及其與乳化瀝青穩(wěn)定性之間的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4看出，5種瀝青的元素組成中碳（C）、氫（H）元素所占比例最大，此外還含有氮（N）、硫（S）、氧（O）等雜原子。5種瀝青的氫碳比（fH/C，原子比）也有較大的差別，其中A3、A4瀝青的fH/C相對(duì)較高，A5瀝青的fH/C最小，與乳化瀝青穩(wěn)定性相一致。研究［22］表明，fH/C基本按照瀝青中飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的順序遞減，瀝青中芳香環(huán)和環(huán)烷環(huán)數(shù)越多，瀝青分子的fH/C越小。這說(shuō)明A5瀝青所含環(huán)狀結(jié)構(gòu)最多，分子極性最大，A3瀝青所含環(huán)狀結(jié)構(gòu)相對(duì)較少，分子極性較小。Pfeiffer等［23］對(duì)瀝青質(zhì)與可溶質(zhì)形成膠體體系的能力研究表明，fH/C高時(shí)瀝青質(zhì)更容易被溶劑化，保護(hù)層也比較堅(jiān)固。乳化瀝青穩(wěn)定性與瀝青元素組成的關(guān)聯(lián)度由大到小的順序?yàn)镾、C、fH/C、H、O、N；乳化瀝青穩(wěn)定性與H、C、N、O、fH/C呈現(xiàn)正相關(guān)，與S呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。其中S含量與瀝青穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)度最大，但S原子含量越高，乳化瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性越差，這也與紅外表征結(jié)果相一致。

2.5 基質(zhì)瀝青核磁分析

2.5.1 瀝青核磁共振氫譜

核磁共振氫譜1H-NMR可以根據(jù)化學(xué)位移確定瀝青中氫原子的存在形式，5種基質(zhì)瀝青的1H-NMR結(jié)果如圖3所示。其中不同化學(xué)位移的氫原子歸屬及符號(hào)表示如表5所示。由圖3和表5可知，不同基質(zhì)瀝青的氫原子吸收峰基本以0.5～2.0區(qū)間的Hβ和Hγ為主。

通過(guò)對(duì)圖3中各氫譜進(jìn)行積分計(jì)算，可得到不同瀝青的各歸屬氫原子含量，結(jié)果如表6所示。由表6可知，不同基質(zhì)瀝青中Hβ含量最高，介于0.516～0.634；其次為Hγ，含量介于0.173～0.221；Hα、HA含量相對(duì)較少。這表明瀝青中的組分主要是以帶有側(cè)鏈的芳香烴及環(huán)烷烴形式存在，而且側(cè)鏈較長(zhǎng)。根據(jù)元素分析中5種瀝青的碳、氫元素含量以及核磁共振氫譜中HA、Hα、Hβ、Hγ含量，采用改進(jìn)的B-L法可以推算出5種瀝青的芳香度f(wàn)A，5種瀝青的芳碳分率由大到小的順序?yàn)锳3≈A4>A5>A2>A1。

2.5.2 瀝青核磁共振碳譜

5種瀝青的核磁共振碳譜13C-NMR結(jié)果如圖4所示，碳譜中各吸收峰的歸屬如表7［25］所示。

由圖4和表7看出，5種瀝青的碳譜吸收峰的位置相似，脂肪碳和芳香碳的化學(xué)位移分別位于（0～70）×10-6和（100～170）×10-6內(nèi)，脂肪碳峰強(qiáng)度明顯大于芳香碳，表明瀝青中的碳元素主要以脂肪碳形式存在。各基質(zhì)瀝青在化學(xué)位移30×10-6附近出現(xiàn)最強(qiáng)吸收峰，表明瀝青的脂肪碳主要以亞甲基為主；其次在化學(xué)位移14×10-6和23×10-6附近出現(xiàn)明顯的吸收峰，表明瀝青中存在一定量的脂肪鏈末端甲基和芳環(huán)甲基；在化學(xué)位移（50～70）×10-6處吸收峰微弱，表明瀝青中的C—O結(jié)構(gòu)較少。

13C-NMR與1H-NMR相比，不需要基于任何假設(shè)，可以直接根據(jù)譜圖的信息計(jì)算出芳香度f(wàn)A。去掉溶劑峰，根據(jù)脂肪碳區(qū)的積分面積AS和芳香碳區(qū)的積分面積AA，可以計(jì)算出瀝青的芳香度f(wàn)A，計(jì)算方法為

fA=AAAA+AS

5種瀝青的芳香度及其與穩(wěn)定性之間的相關(guān)性計(jì)算結(jié)果如表8所示。

由表8可知，5種瀝青的芳香度順序?yàn)锳3>A4>A5>A2>A1，與前面通過(guò)改進(jìn)B-L法計(jì)算得出的結(jié)論基本一致。乳化瀝青穩(wěn)定性與瀝青芳香度之間灰熵關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.975 7，且呈現(xiàn)正相關(guān)，相關(guān)性較高，表明芳香度高對(duì)乳化瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性是有利的。但如果瀝青質(zhì)、芳香分含量較高，同時(shí)飽和分/芳香分較低，即使芳香度較高乳化瀝青穩(wěn)定性也較差。

3 結(jié) 論

（1）基質(zhì)瀝青的四組分對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性影響較大。較高的膠質(zhì)含量以及膠質(zhì)/瀝青質(zhì)比對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性有利，同時(shí)還應(yīng)具有適宜的飽和分/芳香分（0.43～0.87）。瀝青質(zhì)、芳香分與乳化瀝青穩(wěn)定性相關(guān)性最強(qiáng)，但呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)；飽和分/芳香分的線(xiàn)性相關(guān)性最強(qiáng)，為0.993 2，且呈現(xiàn)正相關(guān)。

（2）不同基質(zhì)瀝青的亞甲基、甲基特征峰相對(duì)含量與乳化瀝青穩(wěn)定性呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)，即亞甲基、甲基含量越高，乳化瀝青穩(wěn)定性越好；主要存在于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中的CO鍵和SO鍵與乳化瀝青穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)度最強(qiáng)，其中CO鍵呈正相關(guān)，但SO鍵呈負(fù)相關(guān)。

（3）5種瀝青的氫碳原子比差別較大，其中A3、A4瀝青的fH/C相對(duì)較高，A5瀝青的fH/C最小，其順序與乳化瀝青穩(wěn)定性基本一致，表明基質(zhì)瀝青高fH/C對(duì)乳化瀝青穩(wěn)定性有利。S含量與瀝青穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)度最大，但呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，這也與紅外表征結(jié)果相一致。

（4）不同基質(zhì)瀝青中Hβ及亞甲基碳含量最高，瀝青中的組分主要是以帶有側(cè)鏈的芳香烴及環(huán)烷烴形式存在；瀝青芳香度與乳化瀝青穩(wěn)定性呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，即芳香度高對(duì)乳化瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性有利，但結(jié)合四組分分析結(jié)果，需同時(shí)具有較高的膠質(zhì)/瀝青質(zhì)和飽和分/芳香分。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 樊亮，虎增福.乳化瀝青路用技術(shù)及現(xiàn)狀芻議［J］.石油瀝青，2020，34（5）：9-17.

FAN Liang， HU Zengfu. Discussion on the current situation of emulsified asphalt road technology ［J］. Petroleum Asphalt， 2020，34（5）：9-17.

［2］ 孔祥軍，李福起，楊維才，等.微表處用改性咪唑啉型瀝青乳化劑的合成及性能評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，40（2）：140-146.

KONG Xiangjun， LI Fuqi， YANG Weicai， et al. Synthesis and performance evaluation of modified imidazoline asphalt emulsifier for micro-surfacing ［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science）， 2016，40（2）：140-146.

［3］ WANG S， CHEN X， ZHANG X， et al. Effect of ionic emulsifiers on the properties of emulsified asphalts： an experimental and simulation study ［J］. Construction and Building Materials， 2022，347：128503.

［4］ 范維玉，趙品暉，康劍翹，等.分子模擬技術(shù)在乳化瀝青研究中的應(yīng)用［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，38（6）：179-185.

FAN Weiyu， ZHAO Pinhui， KANG Jianqiao， et al. Application of molecular simulation technology to emulsified asphalt study ［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science）， 2014，38（6）：179-185.

［5］ RONALD M， LUIS F P. Asphalt emulsions formulation： state-of-the-art and dependency of formulation on emulsions properties ［J］. Construction and Building Materials， 2016，162-173.

［6］ AL-SABAGH A M， ZAKI N N， BADAWI A F M. Effect of binary surfactant mixtures on the stability of asphalt emulsions ［J］. Journal of Chem Tech Biotechnol， 1997，69：350-356.

［7］ 趙品暉.乳化瀝青體系形成與穩(wěn)定的影響因素研究［D］.青島：中國(guó)石油大學(xué)（華東），2013.

ZHAO Pinhui. Study on the effects of formation and stability for emulsified asphalt ［D］. Qingdao： China University of Petroleum （East China）， 2013.

［8］ 靳童，馮美軍，張樹(shù)文，等.瀝青組成與乳化瀝青穩(wěn)定性的灰熵關(guān)聯(lián)研究［J］.石油瀝青，2020，34（2）：58-63.

JIN Tong， FENG Meijun， ZHANG Shuwen， et al. Grey relation entropy study on relationship between asphalt composition and emulsified asphalt stability ［J］. Petroleum Asphalt， 2020，34（2）：58-63.

［9］ JADA A， SALOU M. Effects of the asphaltene and resin contents of the bitumens on the water-bitumen interface properties ［J］. Journal of Pet Sci Eng， 2002，33：185-193.

［10］ PU W F， HE M M， YANG X R， et al. Experimental study on the key influencing factors of phase inversion and stability of heavy oil emulsion： asphaltene， resin and petroleum acid ［J］. Fuel， 2022，311：122631.

［11］ 梁文杰，闕國(guó)和，劉晨光，等.石油化學(xué)［M］.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2009：174-176.

［12］ 胡發(fā)亭，李軍芳.我國(guó)典型重質(zhì)油供氫及熱解性能［J］.潔凈煤技術(shù)，2018，24（5）：56-60，67.

HU Fating， LI Junfang. Hydrogen supply and pyrolysis performances of typical heavy oils in China ［J］. Clean Coal Technology， 2018，24（5）：56-60，67.

［13］ 趙澤鵬，李源，李夢(mèng)園，等.瀝青老化過(guò)程中組分與微觀(guān)形貌演變研究［J］.煉油技術(shù)與工程，2022，52（1）：59-64.

ZHAO Zepeng， LI Yuan， LI Mengyuan， et al. Study on variation of asphalt components and microstructure during aging ［J］. Petroleum Refinery Engineering， 2022，52（1）：59-64.

［14］ 張岐山，郭喜江，鄧聚龍.灰關(guān)聯(lián)熵分析方法［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1996，16（8）：7-11.

ZHANG Qishan， GUO Xijiang， DENG Julong. Grey relation entropy method of grey relation analysis ［J］. System Engineering Theory and Practice， 1996，16（8）：7-11.

［15］ 汪德才，郝培文，孫楊，等.冷再生用乳化瀝青穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)研究［J］.鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2021，42（1）：82-88.

WANG Decai， HAO Peiwen， SUN Yang， et al. Stability evaluation indexes of emulsified asphalt for cold regeneration ［J］. Journal of Zhengzhou University （Engineering Science）， 2021，42（1）：82-88.

［16］ 牛冬瑜，謝希望，竇暉，等.粗集料接觸參數(shù)對(duì)瀝青混合料力學(xué)性能影響分析［J］.大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，61（3）：265-270.

NIU Dongyu， XIE Xiwang， DOU Hui， et al. Impact analysis of contact parameters of coarse aggregate on mechanical properties of asphalt mixture ［J］. Journal of Dalian University of Technology， 2021，61（3）：265-270.

［17］ ALVES C A， YANES J F R， FEITOSA F X， et al. Influence of asphaltenes and resins on water/model oil interfacial tension and emulsion behavior： comparison of extracted fractions from crude oils with different asphaltene stability ［J］. Journal of Petroleum Science and Engineering， 2022，208：109268.

［18］ YANG X， HAMZA H， CZARNECKI J. Investigation of subfractions of athabasca asphaltenes and their role in emulsion stability ［J］. Energy & Fuels， 2004，18（3）：770-777.

［19］ LIU D， LI C， YANG F， et al. Synergetic effect of resins and asphaltenes on water/oil interfacial properties and emulsion stability ［J］. Fuel， 2019，252：581-588.

［20］ CARNAHAN N F， SALAGER J-L， ANTON R， et al. Properties of resins extracted from boscan crude oil and their effect on the stability of asphaltenes in boscan and hamaca crude oils ［J］. Energy & Fuels， 1999，13（2）：309-314.

［21］ YOU L Y， DAI Q L， YOU Z P， et al. Stability and rheology of asphalt-emulsion under varying acidic and alkaline levels ［J］. Journal of Cleaner Production， 2020，256：120417.

［22］ 康劍翹.瀝青化學(xué)組成結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)性質(zhì)關(guān)聯(lián)關(guān)系研究［D］.青島：中國(guó)石油大學(xué)（華東），2015.

KANG Jianqiao. Study on the relationship between asphalt chemical structure and the macroscopic properties ［D］. Qingdao： China University of Petroleum （East China）， 2015.

［23］ PFEIFFER J P， SAAL R N J. Asphaltic bitumen as colloid system ［J］. J Phys Chem， 1940，44：139-149.

［24］ ZHANG S， HONG H K， ZHANG H L， et al. Investigation of anti-aging mechanism of multidimensional nanomaterials modified asphalt by FTIR， NMR and GPC ［J］. Construction and Building Materials， 2021，305：124809.

［25］ 陳麗詩(shī).煤及加氫液化中間產(chǎn)物結(jié)構(gòu)解析與分子模型構(gòu)建［D］.上海：華東理工大學(xué)，2018.

CHEN Lishi. Structure analysis and molecular model construction of coal and its intermediate products derived from coal hydroliquefaction ［D］. Shanghai： East China University of Science and Technology， 2018.

（編輯 劉為清）