[發明專利]預測瀝青性質的方法

在審

• 申請號: 201980037827.0
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN112272767A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: S·M·巴塔查里亞;D·J·德梅洛;G·拉奧;R·E·泰勒;T·A·帕克
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02;G01N33/42
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李勇;呂小羽

使用介電譜預測瀝青的一種或多種性質的方法，其中該方法包括：(a)將瀝青樣品溶解在溶劑中以形成瀝青溶液；(b)在1,400Hz至1,580Hz的頻率范圍內測量所述瀝青溶液的阻抗響應；(c)將所述瀝青溶液的阻抗響應轉換為介電損耗因子；和(d)將所述瀝青溶液的介電損耗因子與包含參考瀝青樣品的介電損耗因子的參考數據庫進行比較，以預測包含所述瀝青溶液的瀝青樣品的一種或多種性質。

技術領域

本發明涉及使用介電譜預測瀝青性質的方法。

背景技術

瀝青主要由烴及其衍生物組成。根據其來源，在環境溫度下，瀝青可以是粘性液體或固體。它的物理狀態在加熱時逐漸軟化，使其成為有用的材料，特別是對于建筑應用。例如，瀝青在從屋頂、地板到密封的各種應用中用作粘結劑。瀝青可與骨料結合以提供可用于例如制造道路和機場跑道的柏油。

瀝青是一種具有多種品質的物質，此類品質必須適用于其可用于的多種用途中的任何一種。例如，對于鋪路應用，用于制造柏油的瀝青必須符合世界各國或地區當局制定的嚴格規范體系，以符合給定道路在其生命周期中所承受的物理壓力(例如，它必須承受的負荷程度至道路所暴露的溫度范圍等)。

為了評估瀝青的適用性并對其進行表征，例如，對于鋪路應用，存在評估其各種性質的分析方法，例如但不限于軟化點的變化、軟化點、滲透、性能分級(‘PG分級’)溫度上限、p值、瀝青質含量、m值、旋轉薄膜烘箱試驗(‘RTFOT’)老化后的軟化點變化、蠟含量、運動和動態粘度、弗拉斯脆點和基于粘度的老化指數。

全世界在瀝青產品標準中使用的規范系統可以廣義地描述為基于經驗的或基于性能的。

基于經驗測試(例如滲透、軟化點和粘度)的規范系統已經使用了數十年。在整個歐洲、亞洲許多地區(包括中國)、非洲和阿根廷，產品標準中都采用了滲透以及球環軟化點測試作為主要特性。

在美國使用的基于性能的規范系統(性能分級或‘PG分級’)已得到很好的建立，并且各個監管者和規范者可以確定要在州道上使用的等級。在中國等國家，PG分級用于高級粘結劑和建筑項目，例如飛機場、賽車場、重負荷高速公路或暴露于極端天氣條件下的高速公路。對于常規瀝青規范，中國獨特地采用延性(常溫和低溫下)。

基于粘度(‘VG’)的標準在澳大利亞和新西蘭更為常見，而在歐洲、印度和南美，更軟等級則更為常見。

取決于監管環境、氣候和歷史因素，使用這些標準的派生、組合和本地適應性。即使使用區域產品標準(例如歐洲的統一規范)，國家之間仍然存在差異。此外，許多國家正在開發基于其他性能的系統。

因此，瀝青供應鏈中的制造商、供應商和最終用戶必須能夠評估任何特定瀝青對任何給定應用的適用性。

但是，對瀝青進行的已知分析方法需要專門的實驗室設備和訓練有素的技術人員來進行。此外，進行多種分析方法以評估瀝青的多種性質是昂貴且費時的。

鑒于此，已經嘗試通過尋求以更有效的方式預測瀝青性質來減輕進行實驗室測試的負擔，例如通過使用瀝青的固有性質，因為它是分子組成。

Walther,H.in“Zur Analyse dielektrischer Dispersionkuvern Stoffe”Kollid Z.(1950)v.117,p.75報道，在寬溫度范圍內測量瀝青的介電常數得出的結果對解釋流變性質是有價值的，因為結構和介電常數是相關的。

Heithaus,J.J.in“Measurement and significance of asphaltenepeptization”J.Inst.Petrol.(1962)vol.48,p.45，報道了麥芽糖和瀝青質的稀溶液的介電常數值以與‘絮凝比’相同的方式變化，這表明瀝青的耐久性。