マルテーネス

マルテンは、石油精製業者が原油からガソリンや灯油などの他の有用な誘導体を取り除いた後に残る残留物であるアスファルトのn -アルカン(ペンタンまたはヘプタン) 可溶性分子成分です。アスファルテン化合物は、アスファルトのもう 1 つの主成分です。

粘性液体であるマルテンは、重くて暗い色のアスファルト樹脂、第一酸性親油性物質、第二酸性親油性物質、飽和物^[1]と、より明るい色の油^[2]の組み合わせで構成されています。樹脂はアスファルトの接着性を提供し、油はマルテン樹脂とアスファルテン化合物の両方のキャリア媒体です。マルテンは、アスファルテンと比較して分子量が低く、溶解性が高いという特徴があります。酸性試薬の存在下での吸着クロマトグラフィーを使用すると、マルテンは次の 4 つの画分に分離できます。

• 極性化合物は、アスファルテン基質のコロイド分散安定剤として作用する、反応性の高い石油樹脂です。
• 第一の酸親和剤は、酸素、窒素、硫黄を含む、または含まない芳香族炭化水素です。これらは、解膠アスファルテンに対して化学的に適合性のある分散剤を提供します。
• 2 級アシドフィンは、直鎖または環状の不飽和石油炭化水素(別名オレフィン) です。やや油っぽく、やや樹脂っぽい性質があります。
• 飽和化合物（別名パラフィン）は、直鎖または分岐鎖の飽和炭化水素です。これらはアスファルトバインダーの真の油成分であり、アスファルト化合物のゲル化剤として機能します。

アスファルト舗装の劣化は、特定のアスファルト成分の化学反応によるものだと長い間疑われてきました。1959年、フリッツ・ロスラーは次のように述べています。「老朽化の過程で脆化やその他の物理的特性の変化によって引き起こされるアスファルト舗装の破損は、アスファルト成分のすべてまたは一部の化学反応によるものであることが一般的に認識されています。」^[3]

アスファルトの成分と老化プロセスに寄与する化学プロセスを特定するために必要な研究を行ったのはロスラーでした。彼の方法は、最初に硫酸を使用して可溶性成分を分離し、次にn-ペンタン溶媒を使用して不溶性成分を分離することで アスファルトの成分を分離するというものでした^{[4] 。}

ゴム業界での Rostler の研究は、軽質分画のマルテン、酸親和物、飽和物の関係を正確に特定するASTMテスト D-2006-70の開発につながりました。このテストは 1970 年以来更新されていませんが、アスファルト舗装における望ましいマルテン含有量の分布を定義する正確な標準として今も使用されています。

ロスラー分析、別名 ASTM テスト D-2006-70

ここで、PC は極性化合物、A1 は第 1 酸性親和性、A2 は第 2 酸性親和性、S は飽和炭化水素を表します。

最小 最大 マルテン分配比 D-2006-70 0.3 0.6 (PC + A1) / (S + A2)

ロスラーは、アスファルト中の低分子量マルテン成分の損失が、老朽化し​​た舗装に見られるひび割れや硬化の大きな原因であると判断しました。この発見により、アスファルトの成分の適切なバランスを回復するために、アスファルトのマルテン分画とアスファルト舗装に浸透できるキャリアを組み合わせた市販の再生剤が開発されました。

マルテンの地球化学的組成は原油の供給源によって異なり、任意のマルテン分画には、例えばコバルト、クロム、銅、鉄、モリブデン、マンガン、ニッケル、ストロンチウム、バナジウム、亜鉛など、さまざまな濃度のさまざまな基本元素が含まれています。 [ ^5]