张 鹏,魏文珑,李 兴,常宏宏

(太原理工大学化学化工学院,山西太原 030024)

4种阴离子表面活性剂在煤沥青表面的润湿规律

张 鹏,魏文珑,李 兴,常宏宏

(太原理工大学化学化工学院,山西太原 030024)

为了探讨分散剂溶液对煤沥青表面的润湿性能,通过表面张力与接触角的测定研究了SDS,SDBS,NA和SN四种结构互异的阴离子表面活性剂溶液在煤沥青表面的润湿规律,并探讨了表面活性剂溶液在煤沥青表面的临界表面张力、铺展系数、黏附功和吸附机理。结果表明,SDS和SDBS溶液的表面张力和接触角均低于NA和SN,且计算得出的铺展系数高于NA和SN,而黏附功则低于NA和SN,说明SDS和SDBS溶液在煤沥青表面的润湿性强于NA和SN,而黏附性则低于NA和SN。4种表面活性剂的γlg-cos θ曲线均符合Zisman理论。SDS和SDBS的黏附张力(γ1gcos θ)与表面张力(γ1g)的曲线呈线性关系,可推测这两种表面活性剂分子在煤沥青表面的范德华吸附是润湿过程的主导因素。

表面活性剂;煤沥青;润湿性;接触角

煤沥青是煤焦油蒸馏后的残留物[1],产率为煤焦油的50%～60%,其加工利用水平和效益对整个煤焦油加工来说至关重要[2]。目前针对煤沥青的应用研究虽已涉及黏结剂[3]、浸渍剂沥青[4]、针状焦[5]、碳纤维[6]、纳米球状碳[7]、筑路和建筑材料[8]等方面,但如何扩展煤沥青新的应用理论基础研究已迫在眉睫。本文课题组参照水煤浆和石油沥青浆提出了煤沥青水浆的概念[9-10],并针对分散剂与浆体性质进行了大量研究工作,前期研究结果表明分散剂在煤沥青水浆制备过程中的作用至关重要,而分散剂对煤沥青表面的润湿性是决定能否成浆的关键因素。……