انواع گروههای عامل دار موجود در قیر و ساختار آن ها
ویژگیهای شیمیایی قیر بر پایه جدایش آنها به چهار دسته از ترکیبات آسفالتن ها، اشباعها ، حلقویها و رزینها میباشد. مثالهایی از ساختارهای معمول این اجزاء در شکل شماره 9 ارائهشده است.
آسفالتن ها: دارای مواد جامد بیشکلی است که علاوه بر کربن و هیدروژن دارای مقداری نیتروژن، سولفور و اکسیژن نیز هست. عناصر کمیابی مانند نیکل و وانادیوم نیز در آن حضور دارند. آسفالتن ها معمولاً بهعنوان مواد آروماتیک با قطبیت زیاد و وزن مولکولی بالا در نظر گرفتهشده که 31-5 درصد از جرم قیر را تشکیل میدهند.
اشباعها: عمدتاً شامل زنجیرههای هیدروکربنهای آلیفاتیک شاخهای و مستقیم هستند که همراه با نفتن های آلکالی و برخی از آروماتیکهای آلکالی در قیر حضور دارند. محدوده وزن مولکولیشان تقریباً شبیه به حلقویها بوده و ترکیبشان شامل اشباعهای واکسی و غیر واکسی است. این جزء حدود 20-5 درصد جرم قیر را تشکیل میدهند.
حلقویها (آروماتیکها/نفتن آروماتیکها): ترکیباتی هستند که کمترین وزن مولکولی را در قیر داشته، مایع ویسکوز بیرنگ بوده و 60-30 درصد جرم قیر را تشکیل میدهند.
رزینها (آروماتیکهای قطبی): جامد و یا شبه جامد تیرهرنگ بوده، جزء بسیار چسبنده با وزن مولکولی نسبتاً بالا است که در مالتن ها حضور دارد. عامل متفرق کننده برای آسفالتن ها است. نسبت رزینها به آسفالتن ها بر درجه و مقدار رفتار رئولوژیک قیر، حاکم است. رزینهای جداشده از قیر دارای وزن مولکولی 2000-800 بوده و این ترکیبات 55-15 درصد از جرم قیر را تشکیل میدهند.
تقطیر در خلاء بهصورت انتخابی هیدروکربنها با وزن مولکولی کم و نوسانات بالا را دفع کرده و درنتیجه غلظت ترکیبات با وزن مولکولی زیاد در قیر افزایش مییابد. در طول فرآیند دمیدن هوا، ترکیبات حلقوی تبدیل به رزینها شده که آنها نیز بهنوبه خود به آسفالتن ها تبدیل میشوند. با افزایش مقدار آسفالتن ها، سختی قیر افزایش مییابد. قیرهای اکسیده معمولاً مقدار بیشینه آسفالتن را نسبت به گریدهای غیر اکسیده دارند.
تنبلی نسبی قیر آن را به مادهای مناسب برای ساخت مواد بادوام جهت استفاده در صنایع آسفالت و روسازی جاده و ضد آبکردن تبدیل کرده است. در شرایط محیطی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن در طول زمان سرویس بهآرامی تغییر میکند. در حقیقت به دلیل تشکیل آسفالتن های اضافی براثر اکسیداسیون، قیر در طول زمان سرویس بهآرامی سخت میشود.
