预测沥青性质的方法技术

使用介电谱预测沥青的一种或多种性质的方法，其中该方法包括：(a)将沥青样品溶解在溶剂中以形成沥青溶液；(b)在1,400Hz至1,580Hz的频率范围内测量所述沥青溶液的阻抗响应；(c)将所述沥青溶液的阻抗响应转换为介电损耗因子；和(d)将所述沥青溶液的介电损耗因子与包含参考沥青样品的介电损耗因子的参考数据库进行比较，以预测包含所述沥青溶液的沥青样品的一种或多种性质。品的一种或多种性质。品的一种或多种性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预测沥青性质的方法


[0001]本专利技术涉及使用介电谱预测沥青性质的方法。

技术介绍

[0002]沥青主要由烃及其衍生物组成。根据其来源，在环境温度下，沥青可以是粘性液体或固体。它的物理状态在加热时逐渐软化，使其成为有用的材料，特别是对于建筑应用。例如，沥青在从屋顶、地板到密封的各种应用中用作粘结剂。沥青可与骨料结合以提供可用于例如制造道路和机场跑道的柏油。
[0003]沥青是一种具有多种品质的物质，此类品质必须适用于其可用于的多种用途中的任何一种。例如，对于铺路应用，用于制造柏油的沥青必须符合世界各国或地区当局制定的严格规范体系，以符合给定道路在其生命周期中所承受的物理压力(例如，它必须承受的负荷程度至道路所暴露的温度范围等)。
[0004]为了评估沥青的适用性并对其进行表征，例如，对于铺路应用，存在评估其各种性质的分析方法，例如但不限于软化点的变化、软化点、渗透、性能分级(
‘
PG分级
’
)温度上限、p值、沥青质含量、m值、旋转薄膜烘箱试验(
‘
RTFOT
’
)老化后的软化点变化、蜡含量、运动和动态粘度、弗拉斯脆点和基于粘度的老化指数。
[0005]全世界在沥青产品标准中使用的规范系统可以广义地描述为基于经验的或基于性能的。
[0006]基于经验测试(例如渗透、软化点和粘度)的规范系统已经使用了数十年。在整个欧洲、亚洲许多地区(包括中国)、非洲和阿根廷，产品标准中都采用了渗透以及球环软化点测试作为主要特性。<br/>[0007]在美国使用的基于性能的规范系统(性能分级或
‘
PG分级
’
)已得到很好的建立，并且各个监管者和规范者可以确定要在州道上使用的等级。在中国等国家，PG分级用于高级粘结剂和建筑项目，例如飞机场、赛车场、重负荷高速公路或暴露于极端天气条件下的高速公路。对于常规沥青规范，中国独特地采用延性(常温和低温下)。
[0008]基于粘度(
‘
VG
’
)的标准在澳大利亚和新西兰更为常见，而在欧洲、印度和南美，更软等级则更为常见。
[0009]取决于监管环境、气候和历史因素，使用这些标准的派生、组合和本地适应性。即使使用区域产品标准(例如欧洲的统一规范)，国家之间仍然存在差异。此外，许多国家正在开发基于其他性能的系统。
[0010]因此，沥青供应链中的制造商、供应商和最终用户必须能够评估任何特定沥青对任何给定应用的适用性。
[0011]但是，对沥青进行的已知分析方法需要专门的实验室设备和训练有素的技术人员来进行。此外，进行多种分析方法以评估沥青的多种性质是昂贵且费时的。
[0012]鉴于此，已经尝试通过寻求以更有效的方式预测沥青性质来减轻进行实验室测试的负担，例如通过使用沥青的固有性质，因为它是分子组成。
[0013]Walther,H.in“Zur Analyse dielektrischer Dispersionkuvern Stoffe”Kollid Z.(1950)v.117,p.75报道，在宽温度范围内测量沥青的介电常数得出的结果对解释流变性质是有价值的，因为结构和介电常数是相关的。
[0014]Heithaus,J.J.in“Measurement and significance of asphaltene peptization”J.Inst.Petrol.(1962)vol.48,p.45，报道了麦芽糖和沥青质的稀溶液的介电常数值以与
‘
絮凝比
’
相同的方式变化，这表明沥青的耐久性。
[0015]英国的运输与道路研究实验室(TRRL)实验室报告777(1977)(ISBN0305-1293)报告了絮凝比与石油沥青产生柏油中纹理的能力之间的良好相关性，并且鉴于Walther(1950)和Heithaus(1962)，作者测量了从柏油芯样品中提取的固体沥青样品的介电常数，发现它们与油类的相容性以及它们的耐候性均与它们的介电常数有关。从柏油芯样品中提取的沥青样品的介电常数是在1590Hz下测量的，作者通过教导在高频下更大质量的分子聚集体无法迅速移动以足以跟随电场，从而不鼓励使用更高的频率。此外，作者教导，介电常数测试必须限于不含添加剂的石油沥青，并且在平行板式硼硅酸盐玻璃池中仅浇铸(固化)沥青。
[0016]WO1997014953涉及使用统计分析或神经网络来生成模型，该模型通过将其近红外光谱与通过常规手段测量的其物理性质相关联来预测其残余含烃材料的物理性质。
[0017]GB1381921涉及一种便携式非破坏性测试设备，该设备用于通过在材料表面上移动设备并测量材料的介电强度的变化来确定就地材料的密度。
[0018]本专利技术的一个目的是通过避免许多冗长且昂贵的实验室分析方法，以更有效的方式预测沥青性质。通过执行单个测试，本专利技术使得能够预测沥青的多种性质的水平。本专利技术的方法是快速、简单的并且避免了对沥青进行多种不同的测试以评估其不同的性质的需要。

技术实现思路

[0019]因此，本专利技术提供了一种使用介电谱预测沥青的一种或多种性质的方法，其中该方法包括：(a)将沥青样品溶解在溶剂中以形成沥青溶液；(b)在1,400Hz至1,580Hz的频率范围内测量所述沥青溶液的阻抗响应；(c)将所述沥青溶液的阻抗响应转换为介电损耗因子；和(d)将所述沥青溶液的介电损耗因子与包含参考沥青样品的介电损耗因子的参考数据库进行比较，以预测包含所述沥青溶液的沥青样品的一种或多种性质。
[0020]本专利技术使得能够仅使用一个值即其介电损耗因子/值预测沥青样品的多种性质，例如但不限于其软化点的变化、软化点、渗透性、性能等级(
‘
PG
’
)温度上限(未经处理的以及在旋转薄膜烘箱试验(
‘
RTFOT
’
)老化后)、p值、沥青质含量、m值、薄膜烘箱试验(
‘
TFOT
’
)老化后软化点的变化、蜡含量、运动粘度和动态粘度、弗拉斯脆点和基于粘度的老化指数。
附图说明
[0021]图1显示了介电损耗因子与沥青软化点之间的关系。
[0022]图2显示了介电损耗因子与沥青软化点变化之间的关系。
具体实施方式
[0023]由于不同材料的电行为不同(这又取决于它们的分子组成)，因此测量材料的电性质可以提供区分它们的方法。
[0024]通过材料的电性质区分材料的一种方法是使用
‘
介电谱
’
，一种测量材料的阻抗随频率变化的技术。
[0025]在根据本专利技术的方法中使用介电谱。可以使用阻抗分析仪/介电谱仪测量溶液中某一频率或在一定频率范围内变化的沥青样品的阻抗响应/值。在根据本专利技术的方法中可以使用任何可商购的阻抗分析仪，例如“Sciospec ISX-3mini”。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用介电谱预测沥青的一种或多种性质的方法，其中所述方法包括：(a)将沥青样品溶解在溶剂中以形成沥青溶液；(b)在1,400Hz至1,580Hz的频率范围内测量所述沥青溶液的阻抗响应；(c)将所述沥青溶液的阻抗响应转换为介电损耗因子；和(d)将所述沥青溶液的介电损耗因子与包含参考沥青样品的介电损耗因子的参考数据库进行比较，以预测包含所述沥青溶液的所述沥青样品的一种或多种性质。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，在从1,400Hz到1,550Hz的频率范围内测量所述沥青溶液的阻抗响应。3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，在1,500Hz的频率下测量所述沥青溶液的阻抗响应。4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中在步骤(b)中，另外在2,000Hz至3,000Hz的频率范围内和/或51,000Hz至54,000Hz的频率范围内测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：