CN101993568B - 沥青附着防止剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供喷雾性能优越、沥青附着防止性能高、附着防止效果持久、保存稳定性优良的沥青附着防止剂组合物。一种沥青附着防止剂组合物，由(A)特定的多羧酸类化合物、(B)选自甜菜碱类两性表面活性剂、氨基酸类两性表面活性剂、聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂、烷醇酰胺类表面活性剂、氧化胺类表面活性剂的一种以上的表面活性剂、(C)水溶性多羟基醇构成。

Description

沥青附着防止剂组合物
技术领域
本发明涉及一种喷雾性能优越、沥青的附着防止性能高、附着防止效果持久、保存稳定性优良的沥青附着防止剂组合物。 
背景技术
沥青与搀料混合后的沥青混合材料使用于道路的铺修，其装载于卡车的装货台从混合材料工厂被运往道路施工现场。此时由于是在大约200℃的高温下将沥青混合材料装于卡车的装货台，沥青混合材料与金属性的装货台发生附着，因而就会产生一部分的沥青混合材料在施工时无法使用的问题。除此之外，还有沥青混合材料工厂中使用的混合机、料斗、传送带发生沥青混合材料附着的问题。 
因此，一直以来的沥青混合材料的附着防止的方法为在卡车的装货台内洒轻油、在混合机、料斗、传送带上设置喷雾装置来定期地喷射轻油。但是由于这些方法中轻油使得沥青溶解，因而存在着沥青混合材料的质量低下的问题。为了解决这些问题，人们提出了将与沥青混合材料难以混合的酯油和非离子表面活性剂进行乳化后使用的沥青附着防止剂(专利文献1)。但是由于乳化会带来随着时间的推移发生分离的问题，因此每次使用时进行搅拌混合就变得必要。另外当用于喷雾的稀释后的药剂被保存于室外储槽的情况下，冬季时由于低温会发生固结，因而在保存稳定性方面就成了问题。此外还有已知的使用多羟基醇的沥青附着防止剂(专利文献2)。但是仅使用多羟基醇时在金属表面的扩展情况差，不能达到满足沥青附着防止性能的要求。另外还有已经知晓的使用多羟基醇与聚乙烯醇、聚亚烷基二醇及其衍生物的沥青附着防止剂(专利文献3)。即使组合了聚乙烯醇、聚亚烷基二醇及其衍生物，药剂的金属表面扩展性也不理想，无法满足喷雾性能优越、沥青附着防止性能高的要求。 
【专利文献1】国际公开第03/035809号小册子 
【专利文献2】特开2006-241409号公报 
【专利文献1】美国发明专利第6486249号说明书 
发明内容
本发明为解决现有的技术问题，其目的为提供喷雾性能优越、沥青附着防止性能高、附着防止效果持久、保存稳定性优良的沥青附着防止剂组合物。 
本发明人为了解决以上问题进行了专心致志的研究，结果发现了将特定的聚羧酸类化合物、表面活性剂、水溶性多羟基醇调配后的沥青附着防止剂组合物，其喷雾性能优越、沥青附着防止性能高、附着防止效果持久、保存稳定性优良。 
即本发明为如下所示： 
本发明第一技术方案的沥青附着防止剂组合物，由(A)：以式(1)和式(2)作为构成单位，式(1)和式(2)的构成单位比为3∶7～7∶3，平均分子量为5000～100000的共聚物、(B)选自甜菜碱类两性表面活性剂、氨基酸类两性表面活性剂、聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂、烷醇酰胺类表面活性剂、氧化胺类表面活性剂的一种以上的表面活性剂、(C)水溶性多羟基醇构成， 
其中，(A)：0.5～10质量％ 
(B)：0.1～5质量％ 
(C)：85～99.4质量％。 
化学式(1) 
Figure BSA00000231111500021
(式中，R1为氢原子或甲基，R2为碳原子数为4～18的烷基或苯基。) 
化学式(2) 
（式中，M为氢原子、碱金属、铵、有机胺。） 
本发明第二技术方案的沥青附着防止剂组合物中，表面活性剂（B）为选自式（3）～式（7）的一种以上的化合物。 
作为以式（3）表示的化合物的甜菜碱类两性表面活性剂： 
化学式（3） 
Figure DEST_PATH_GDA0000453345860000012
（式中，R3为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或R6NH（CH2）p－，R4、R5为碳原子数为1～3的烷基，X1为－(CH2)qCOO－、－CH2CH（OH）CH2SO3 －或－(CH2)rPO4 －，R6为碳原子数为10～18的脂肪族酰基，p、q、r为1～3的整数。） 
作为以式（4）表示的化合物的氨基酸类两性表面活性剂： 
化学式（4） 
Figure DEST_PATH_GDA0000453345860000013
（式中，R7为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或R8NX3（CH2）s－，X2为氢原子、羟乙基或－(CH2)tCOOM1，Y1为－(CH2)u COOM2，M1、M2为氢原子、碱金属、碱土金属、铵或有机铵，R8为碳原子数为10～18的脂肪族酰基，X3为氢原子或羟乙基，s、t、u为1～3的整数。） 
作为以式（5）表示的化合物的聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂： 
化学式（5） 
Figure DEST_PATH_GDA0000453345860000021
（式中，R9为碳原子数为10～18的烷基或者链烯基，m、n为平均聚合度，m+n=1～30。） 
作为以式（6）表示的化合物的烷醇酰胺类表面活性剂： 
化学式（6） 
（式中，R10CO为碳原子数为10～18的脂肪族酰基。） 
作为以式（7）表示的化合物的氧化胺类表面活性剂： 
化学式（7） 
Figure DEST_PATH_GDA0000453345860000023
（式中，R11为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或R14NH（CH2）v－，R12、R13为碳原子数为1～3的烷基或羟烷基，R14为碳原子数为10～18的脂肪族酰基，v为1～3的整数。） 
本发明的沥青附着防止剂组合物喷雾性能优越、沥青附着防止性能高、 附着防止效果持久、保存稳定性优良。 
具体实施方式
下面进一步对本发明进行详细说明。 
本发明的式（1）中，其中R1为氢原子或甲基，R2为碳原子数为4～18的烷基或苯基。 
式（1）的构成单位为碳原子数为6～20的直链或侧链的α―烯烃或苯乙烯类单体由来物质，将这些单体进行聚合而得到。作为单体具体可以列举1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、等的直链烯烃、2-甲基戊烯、二异丁烯等的侧链烯烃、苯乙烯、α-甲基苯乙烯等的苯乙烯类单体，从低温稳定性的角度出发优选侧链烯烃，尤其是特别优选二异丁烯。 
本发明的式（2）中，M为氢原子、碱金属、铵、有机胺。作为碱金属可以列举锂、钠、钾等，优先选用钠、钾。作为有机胺可以列举乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等的烷醇铵、二乙胺、三乙胺等的烷基胺。 
式（2）的构成单位为将无水马来酸聚合，之后进行水解，使用碱性化合物将水解物中和后所得到的盐。 
以式（1）和式（2）作为构成单位的构成单位比例为：以摩尔比表示为3：7～7：3，优先选用5：5。 
本发明中所用到的（A）成分，可以将上述碳原子数为6～20的直链或侧链的α―烯烃或苯乙烯类单体与无水马来酸作为原料，通过周知的方法而得到。例如，可以在有机溶剂中使用聚合引发剂进行共聚，通过水解后得到。 
（A）成分共聚物的重量平均分子量为5，000～100，000，优选7，000～70，000。当重量平均分子量低于5，000时，无法取得持续性的充分防止附着效果。 
组合物中的A成分的配比量为在0.5～10质量%范围内，优选范围为1～8质量%。当（A）成分低于0.5质量%时无法持续防止附着的效果，而在超过10质量%的情况下，因得不到与添加量相应的增效结果而显得经济性较差。 
本发明所用到的(B)成分，为选自甜菜碱类两性表面活性剂、氨基酸类两性表面活性剂、聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂、烷醇酰胺类表面活性剂、 氧化胺类表面活性剂的一种以上的表面活性剂。 
(B)成分可以是使用一种或两种以上的组合。作为(B)成分，优选甜菜碱类两性表面活性剂、聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂、烷醇酰胺类表面活性剂。 
为了使其具有更加良好的喷雾性能和沥青附着防止性能，优选甜菜碱类两性表面活性剂和聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂的组合、甜菜碱类两性表面活性剂和烷醇酰胺类表面活性剂的组合、或者是聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂和烷醇酰胺类表面活性剂的组合。 
组合物中的(B)成分的配比量为在0.1～5质量％范围内，当低于0.1质量％时喷雾性变差，而在超过5质量％的情况下，因得不到与添加量相应的增效结果而显得经济性较差。 
甜菜碱类两性表面活性剂以式(3)表示。 
在式(3)中，R3为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或以R6NH(CH2) p-表示的基团，R4、R5为碳原子数为1～3的烷基，R6为碳原子数为10～18的脂肪族酰基。 
R3的碳原子数为10～18的烷基或链烯基可以列举辛烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、油烯基、椰子油烷基、牛脂烷基。优选十二烷基、十四烷基、油烯基、椰子油烷基、牛脂烷基。 
作为R4、R5，可以列举甲基、乙基、丙基，优先选用甲基。 
R6可以列举己酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基、硬脂酰基、油酰基、椰油基、牛脂酰基，优选月桂酰基、肉豆蔻酰基、椰油基、油酰基。 
X1为以-(CH2)qCOO-、-CH2CH(OH)CH2SO3 -或-(CH2)rPO4 -表示的基团。优选以-(CH2)qCOO-表示的基团。p、q、r为1～3的整数。 
作为甜菜碱类两性表面活性剂的具体实例，可以列举十四烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱、油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、肉豆蔻基二甲基-2-丙基羟磺基甜菜碱、油酸酰胺基丙基二甲基-2-丙基羟磺基甜菜碱、十四烷基二甲氨基膦酸甜菜碱、椰油酰胺丙基二甲氨基膦酸甜菜碱等，优选椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱、油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱。 
氨基酸类两性表面活性剂以式(4)表示。 
式中，R7为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或以R8NX3(CH2)s-表 示的基团，R8为碳原子数为10～18的脂肪族酰基。 
其中R7的碳原子数为10～18的烷基或者链烯基可以列举辛烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、油烯基、椰子油烷基、牛脂烷基，优选十二烷基、十四烷基、油烯基、椰子油烷基、牛脂烷基。R8可以列举己酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基、硬脂酰基、油酰基、椰油基、牛脂酰基等，优选月桂酰基、肉豆蔻酰基、油酰基、椰油基、牛脂酰基。 
X3为氢原子或羟乙基，X2为氢原子、羟乙基或－(CH2)tCOOM1，Y1为以－(CH2)u COOM2表示的基团。 
M1、M2为氢原子、碱金属、碱土金属、铵或有机胺，s、t、u为1～3的整数。作为碱金属可以列举锂、钠、钾，作为碱土金属可以列举1/2钙、1/2镁，作为有机胺，可以列举乙胺醇、二乙胺醇、三乙胺醇等。 
作为氨基酸类两性表面活性剂的具体实例，可以列举椰油酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠盐、椰油酰胺羟乙基亚氨基二乙酸钠盐、十二烷基亚氨基二乙酸钠盐、β－月桂氨基丙酸钠盐等。 
聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂以式（5）表示。 
式（5）中，R9为碳原子数为10～18的烷基或者链烯基。R9可以列举辛烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、油烯基、椰子油烷基、牛脂烷基等，优选油烯基、椰子油烷基、牛脂烷基。 
m、n为氧化乙烯基的平均聚合度，m+n=1～30，其中优选2～15。 
作为聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂的具体实例，可以是聚氧乙烯辛烷基胺、聚氧乙烯十二烷基胺、聚氧乙烯十四烷基胺、聚氧乙烯十六烷基胺、聚氧乙烯十八烷基胺、聚氧乙烯油胺、聚氧乙烯椰子油烷基胺、聚氧乙烯牛脂烷基胺。优选聚氧乙烯油胺、聚氧乙烯椰子油烷基胺、聚氧乙烯牛脂烷基胺。 
烷醇酰胺类表面活性剂以式（6）表示。 
式（6）中，R10CO为碳原子数为10～18的脂肪族酰基。R10CO可以列举己酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基、硬脂酰基、油酰基、椰油基、牛脂酰基等，优选月桂酰基、肉豆蔻酰基、油酰基、椰油基。 
作为烷醇酰胺类表面活性剂的具体实例，可以列举羊蜡酸二乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、肉豆蔻酸二乙醇酰胺、棕榈酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、牛脂脂肪酸二乙醇酰 胺等，优选油酸二乙醇酰胺、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。 
氧化胺类表面活性剂以式(7)表示。 
式(7)中，R11为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或者是以式R14NH(CH2)v-表示的基团，v为1～3的整数，R12、R13为碳原子数为1～3的烷基或羟烷基，R14为碳原子数为10～18的脂肪族酰基。作为R11的碳原子数为10～18的烷基、链烯基可以列举辛烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、油烯基、椰子油烷基、牛脂烷基，R14可以列举己酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基、硬脂酰基、油酰基、椰油基、牛脂酰基，R12、R13可以列举甲基、乙基、丙基、羟甲基、羟乙基、羟丙基。 
作为氧化胺类表面活性剂的具体实例，可以列举辛烷基氧化胺、十二烷基氧化胺、十四烷基氧化胺、十六烷基氧化胺、硬脂基氧化物胺、油基氧化物胺、椰油烷基氧化胺、牛脂烷基氧化胺、辛烷基二羟乙基氧化胺、十二烷基二羟乙基氧化胺、十四烷基二羟乙基氧化胺、十六烷基二羟乙基氧化胺、硬脂基二羟乙基氧化胺、油基二羟乙基氧化胺、椰油基二羟乙基氧化胺、牛脂基二羟乙基氧化胺、辛酰胺丙基氧化胺、十二酰胺丙基氧化胺、十四酰胺丙基氧化胺、十六酰胺丙基氧化胺、硬脂酰胺丙基氧化胺、油酸酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺、牛脂酰胺丙基氧化胺等。 
本发明所使用的(C)成分为水溶性的、常温下呈液态的多元醇。具体可以列举乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、双甘油、甘油三酯、聚甘油等，优选2～4元的碳原子数为2～6的多元醇。以上这些可以单独使用，也可以复数组合后使用。 
(C)成分在组合物中的配比量为在85～99.4质量％的范围内，优选87～98质量％的范围。(C)成分低于85质量％的情况下保存稳定性差，超过99.4质量％时喷雾性能变差。 
本发明的沥青附着防止剂组合物可以就此使用，为了便于处理也可以用水稀释后再用。 
在不损害本发明的性能的范围内，也可以在本发明的沥青附着防止剂组合物中组合色素、防锈剂、防腐剂等其他添加剂后再使用。 
以下列举实施例来对本发明作进一步地具体说明。 
提供给实施例及比较例的共聚物，为表1中所示的式(1)化合物和式(2) 化合物的共聚物。重量平均分子量为采用凝胶渗透色谱求得。另外(B)为采用表2中所示的B1～B17的化合物。 
Figure BSA00000231111500101
Figure BSA00000231111500121
Figure BSA00000231111500131
Figure BSA00000231111500141
Figure BSA00000231111500151
Figure BSA00000231111500161
Figure BSA00000231111500171
按照表3～5所示的比例制备沥青附着防止剂组合物，供下列试验所用。其中表中的百分比表示质量％。结果如表3所示。在所有试验中评价为○以上的组合物为合格。 
<沥青附着防止剂试验> 
(1)向金属表面进行稀释液喷雾试验 
将各附着防止剂用水稀释为10倍，使用喷雾瓶将稀释后的液体喷雾于20cm×25cm的SS400钢材上3次(约2g)后，目视确认金属表面的状态。按照下列评价基准进行判定。 
评价基准 
◎：在金属表面的整体表面上均匀扩展。 
○：在金属表面的整体表面上扩展。 
△：在金属表面上呈现出斑纹。 
×：在金属表面上呈水滴状，表现出不适宜状态。 
(2)附着防止试验 
将各附着防止剂用水稀释为10倍，使用喷雾瓶将稀释后的液体喷雾于20cm×25cm的SS400钢材上3次(约2g)，放上1克加热至200℃的直馏沥青(针入度60～80：JISK2207)，再在其上在3.0kg加重状态下放上20cm×25cm的SS400钢材，常温下放置1分钟，之后将上面的SS400剥去，目视确认喷雾过药液的下面的SS400钢材的状态。按照下列评价基准进行判定。 
评价基准 
◎：无沥青附着。 
○：仅有少量的沥青附着。 
×：有大量的沥青附着。 
(3)附着防止效果持续性试验 
将各附着防止剂用水稀释为10倍，使用喷雾瓶将稀释后的液体喷雾于20cm×25cm的SS400钢材上3次(约2g)，放上1克加热至200℃的直馏沥青(针入度60～80：JISK2207)，再在其上在3.0kg加重状态下放上20cm×25cm的SS400钢材，常温下放置1分钟，之后将上面的SS400剥去，目视确认喷雾过药液的下面的SS400钢材的状态。上述试验一共重复进行5次，目视确认此时的沥青附着性。按照下列评价基准进行判定。 
评价基准 
◎：重复了5次也未出现沥青附着。 
○：到了第4次出现了沥青附着。 
△：到了第2～3次出现了沥青附着。 
×：第1次就出现了沥青附着。 
(4)保存稳定性试验 
将各附着防止剂用水稀释为10倍，于40℃、25℃、-5℃下保存1个月，确认外观状况。按照下列评价基准进行判定。 
评价基准 
○：没有变化。 
△：呈现部分分离或者固化。 
×：呈现分离或者固化。 

Claims (2)

1.一种沥青附着防止剂组合物，由（A）：以式（1）和式（2）作为构成单位，式（1）和式（2）的构成单位比为3：7～7：3，平均分子量为5000～100000的共聚物、（B）选自甜菜碱类两性表面活性剂、氨基酸类两性表面活性剂、聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂、烷醇酰胺类表面活性剂、氧化胺类表面活性剂的一种以上的表面活性剂、（C）水溶性多羟基醇构成，
其中，（A）：0.5～10质量%
（B）：0.1～5质量%
（C）：85～99.4质量%，
化学式（1）
Figure FDA0000453345850000011
式中，R1为氢原子或甲基，R2为碳原子数为4～18的烷基或苯基；
化学式（2）
Figure FDA0000453345850000012
式中，M为氢原子、碱金属、铵、有机胺。
2.根据权利要求1所述的沥青附着防止剂组合物，其中，表面活性剂（B）为选自式（3）～式（7）的一种以上的化合物，
作为以式（3）表示的化合物的甜菜碱类两性表面活性剂：
化学式（3）
Figure FDA0000453345850000021
式中，R3为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或R6NH（CH2）p－，R4、R5为碳原子数为1～3的烷基，X1为－(CH2)qCOO－、－CH2CH（OH）CH2SO3 －或－(CH2)rPO4 －，R6为碳原子数为10～18的脂肪族酰基，p、q、r为1～3的整数；
作为以式（4）表示的化合物的氨基酸类两性表面活性剂：
化学式（4）
式中，R7为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或R8NX3（CH2）s－，X2为氢原子、羟乙基或－(CH2)tCOOM1，Y1为－(CH2)u COOM2，M1、M2为氢原子、碱金属、碱土金属、铵或有机胺，R8为碳原子数为10～18的脂肪族酰基，X3为氢原子或羟乙基，s、t、u为1～3的整数；
作为以式（5）表示的化合物的聚氧乙烯烷基胺类表面活性剂：
化学式（5）
式中，R9为碳原子数为10～18的烷基或链烯基，m、n为平均聚合度，m+n=1～30；
作为以式（6）表示的化合物的烷醇酰胺类表面活性剂：
化学式（6）
Figure FDA0000453345850000031
式中，R10CO为碳原子数为10～18的脂肪族酰基；
作为以式（7）表示的化合物的氧化胺类表面活性剂：
化学式（7）
式中，R11为碳原子数为10～18的烷基、链烯基或R14NH（CH2）v－，R12、R13为碳原子数为1～3的烷基或羟烷基，R14为碳原子数为10～18的脂肪族酰基，v为1～3的整数。
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