Was ist ein Emulgator?
Ein Emulgator ist ein amphiphiles Molekül, das aus einem lipophilen Schwanz (Affinität für Öl) und einem hydrophilen Kopf (Affinität für Wasser) besteht. Diese Eigenschaft ermöglicht es, die vorhandene Oberflächenspannung zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, zum Beispiel Öl und Wasser, zu verringern. Durch die Verwendung eines Emulgators und der mechanischen Scherenergie erhält man eine Dispersion von Öl in Wasser oder von Wasser in Öl.
Wenn also das Bitumen und das Wasser in Anwesenheit eines Emulgators gemischt werden, erzeugt die Scherenergie der Kolloidmühle Bitumentröpfchen in Wasser: eine bituminöse Emulsion mit einer zeitlich kontrollierten Stabilität.
Da die kontinuierliche Phase einer bituminösen Emulsion Wasser ist, ist ihre Viskosität deutlich geringer als diejenige von Bitumen. Dadurch können bituminöse Werkstoffe im Gegensatz zu heißen oder halbwarmen Techniken auch bei Raumtemperatur verarbeitet werden.
Es gibt 3 Familien von Emulgatoren für Bitumen:
- Kationisch: hydrophiler Kopf ist positiv geladen.
- Anionisch: hydrophiler Kopf ist negativ geladen.
- Amphoterisch: hydrophiler Kopf hat eine positive Ladung und eine negative Ladung. Sie können sich somit je nach dem pH-Wert des Mediums, in dem sie sich befinden, entweder als kationische Emulgatoren oder als anionische Emulgatoren verhalten.