亲水基团对十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面吸附影响的分子动力学模拟与试验研究

摘要：

乳化沥青破乳过程中,乳化剂分子亲水基团吸附于集料表面,亲油基团牵引沥青微滴向集料表面聚集,从而达到破乳.因此,为了探究乳化剂亲水基团对乳化沥青破乳过程的影响,通过分子动力学模拟和电导率试验探究了疏水基团为十二烷基碳链、亲水基团不同的5种阴离子乳化剂在玄武岩主要化学成分(SiO2)表面的吸附情况.模拟结果表明,亲水基团中的K+比Na+更能增强十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用,促进十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的聚集和吸附;在亲水基团中引入苯基官能团可提高十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用、十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附能力,苯基官能团的引入率越高,十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用及十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附能力越强;由于库仑力的作用,5种十二烷基阴离子乳化剂的疏水基团尾端C原子、亲水基团极性头S原子在SiO2表面的扩散行为比十二烷基阴离子乳化剂自身在SiO2表面的扩散行为弱.试验结果表明5种十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附量随着乳化剂浓度和固/液比的增大而增加;5种阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附量大小排序与分子动力学模拟的结果一致,验证了结论的可靠性.

关键词：十二烷基阴离子乳化剂、亲水基团、SiO2、吸附、分子动力学模拟

所属期刊栏目：39

分类号：U414(道路工程)

资助基金：国家自然科学基金51608085

在线出版日期：2022-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2894-2906