CN107011189A - 一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双子阳离子沥青乳化剂。本发明还涉及这种沥青乳化剂的制备方法，具体为：将苯胺与环氧氯丙烷在室温下反应，水做溶剂，生成中间体N,N‑二(2‑羟基‑3‑氯丙基)苯胺，然后将生成的中间体与烷基叔胺反应生成含苯环的双子阳离子沥青乳化剂。本发明制备的双子阳离子沥青乳化剂具有原料易得、成本低廉、合成简单，且在实际应用中，具有无需调酸、使用方便等优点，同时具有无需添加促凝剂和缓凝剂等特点。使用该乳化剂制备沥青乳液时，能显著减少乳化剂的用量，克服了目前制备沥青乳液大多存在乳化剂用量偏大的缺点，沥青乳液能很好的适用于稀浆封层和微表处。

Description

一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种双子阳离子沥青乳化剂，还涉及该双子阳离子沥青乳化剂的制备方法，属于道路交通技术领域。
背景技术
随着我国道路交通的飞速发展，道路沥青的使用量大大增加。人们发现传统的热沥青具有一系列的缺点，如施工不方便、环境污染、能量消耗过大、生产不安全等，于是乳化沥青开始出现并得到应用。乳化沥青是在乳化剂作用下经过机械分散，使沥青以细小的微粒状态分散于水中形成乳状液，乳化沥青能在常温下应用。这种技术能省去施工前的加热步骤，降低了燃料使用量，还提高了生成效率，减少了环境污染。乳化沥青的关键材料是沥青乳化剂，沥青乳化剂是表面活性剂的一种类型。
当今筑路工程主要使用的是阳离子型乳化剂，尽管阳离子型乳化沥青达到了施工要求，但依然存在一些问题，如合成工艺复杂、乳化剂使用量过大、需添加促凝剂和缓凝剂等，这大大增加了生成和施工成本。因此制备一种优良的沥青乳化剂显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种双子阳离子沥青乳化剂，制备的乳化剂适用于稀浆封层或微表处，具有原料易得、价格便宜、合成简单、无需添加促凝剂和缓凝剂的优点，且能很好的解决低温天气以及高温天气适应性问题。
2本发明目的在于还提供一种双子阳离子沥青乳化剂的制备方法。
3本发明的技术方案为：一种双子阳离子沥青乳化剂，具体通式为：
式中：n＝12、14、16。
4一种双子阳离子沥青乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)合成N,N-二(2-羟基-3-氯丙基)苯胺：将苯胺加入极性溶剂中，然后加入催化剂，再逐滴加入环氧氯丙烷，其中苯胺与环氧氯丙烷的物质量比为1：1.1。搅拌反应18h，重结晶，得到白色的中间体Ⅰ，即N,N-二(2-羟基-3-氯丙基)苯胺。
2)合成双子阳离子沥青乳化剂：烷基叔胺和中间体Ⅰ加入到极性溶剂中，其中烷基叔胺与中间体Ⅰ的物质量比为1：1.1。搅拌反应6h，去除溶剂，并重结晶，得到双子阳离子沥青乳化剂。
在上述的一种双子阳离子沥青乳化剂的制备方法中，步骤1)中的溶剂为水，所述重结晶用的溶剂为乙酸乙酯/石油醚；2)中溶剂为无水乙醇，所述重结晶用的溶剂为丙酮/乙酸乙酯。
在上述的一种双子阳离子沥青乳化剂的制备方法中，步骤1)中反应温度为室温；所述步骤2)反应温度为80℃。
在上述的一种双子阳离子沥青乳化剂的制备方法中，步骤1)催化剂为丙酸。
在上述的一种双子阳离子沥青乳化剂的制备方法中，步骤2)中烷基叔胺为十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺或十六烷基二甲基叔胺。
5本发明的一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法，具体的合成步骤如下：
式中：n＝12、14、16。
本发明具有以下突出效果：
1)本发明制备的双子阳离子沥青乳化的原料易得、价格便宜、制备工艺简单、反应条件温和且易控制。
2)本发明制备的双子阳离子沥青乳化剂在实际应用中，无需调酸、使用方便，制备乳化沥青时无需添加促凝剂和缓凝剂。
3)本发明制备的双子阳离子沥青乳化剂，使用该乳化剂制备沥青乳液时，能显著减少乳化剂的用量，克服了目前制备沥青乳液大多存在乳化剂用量偏大的缺点。
以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不仅限于以下的实施例。本发明包含上述技术思想下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
具体实施方式
实施例1
十二碳的双子阳离子沥青乳化剂的制备方法，具体制备步骤如下：
在25℃下，在单口烧瓶加入12.4g苯胺、4ml丙酸、50ml水，混合液搅拌15min，然后加入28.27g环氧氯丙烷，搅拌反应18h。反应停止后，静置分层，去除水层，所得有机层水洗，然后用乙酸乙酯和石油醚重结晶，抽滤，真空干燥。得到中间体Ⅰ。20.00g十二烷基二甲基叔胺加入烧瓶中搅拌，11.81g中间体Ⅰ溶解在无水乙醇中，逐滴加入进烧瓶，回流反应6h，反应结束后，旋干溶剂，用丙酮/乙酸乙酯重结晶。得到十二碳的双子阳离子沥青乳化剂。
实施例2
十四碳的双子阳离子沥青乳化剂的制备方法，具体制备步骤如下：
在25℃下，在单口烧瓶加入12.4g苯胺、4ml丙酸、50ml水，混合液搅拌15min，然后加入28.27g环氧氯丙烷，搅拌反应18h。反应停止后，静置分层，去除水层，所得有机层水洗，然后用乙酸乙酯和石油醚重结晶，抽滤，真空干燥。得到中间体Ⅰ。20.00g十四烷基二甲基叔胺加入烧瓶中搅拌，9.35g中间体Ⅰ溶解在无水乙醇中，逐滴加入进烧瓶，回流反应6h，反应结束后，旋干溶剂，用丙酮/乙酸乙酯重结晶。得到十四碳的双子阳离子沥青乳化剂。
实施例3
乳化沥青的制备及性能测试：
向烧杯中加入68℃的温水39份，然后向温水中加入实施例1制备的乳化剂1份，经过搅拌均匀配制成40份的乳化剂水溶液。将60份的140℃的石油沥青和乳化剂水溶液，加入胶体磨进行胶磨，制得乳化沥青。对所得产品按照标准进行性能检测，结果如表1。
表1实施例3所得产品的测试性能结果
实施例4
乳化沥青的制备及性能测试：
向烧杯中加入68℃的温水39份，然后向温水中加入实施例2制备的乳化剂1份，经过搅拌均匀配制成40份的乳化剂水溶液。将60份的140℃的石油沥青和乳化剂水溶液，加入胶体磨进行胶磨，制得乳化沥青。对所得产品按照标准进行性能检测，结果如表1。
表2实施例4所得产品的测试性能结果

Claims (6)

1.一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法，其特征在于，具体通式为：
式中：n＝12，14，16。
2.根据权利要求1所述的一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)合成N,N-二(2-羟基-3-氯丙基)苯胺：将苯胺加入极性溶剂中，然后加入催化剂，再逐滴加入环氧氯丙烷，其中苯胺与环氧氯丙烷的物质量比为1：1.1。搅拌反应18h，重结晶，得到白色的中间体Ⅰ，即N,N-二(2-羟基-3-氯丙基)苯胺。
2)合成双子阳离子沥青乳化剂：烷基叔胺和中间体Ⅰ加入到极性溶剂中，其中烷基叔胺与中间体Ⅰ的物质量比为1：1.1。搅拌反应6h，去除溶剂，并重结晶。得到白色的双子阳离子沥青乳化剂。
3.根据权利要求2所述的一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的溶剂为水，所述重结晶用的溶剂为乙酸乙酯/石油醚；所述步骤2)中的溶剂为无水乙醇，所述重结晶的溶剂为丙酮/乙酸乙酯。
4.根据权利要求2所述的一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤1)反应温度为室温；所述步骤2)反应温度为80℃。
5.根据权利要求2所述的一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤1)所用的催化剂为丙酸。
6.根据权利要求2所述的一种双子阳离子沥青乳化剂及其制备方法，其特征在于：所述的烷基叔胺为十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺或十六烷基二甲基叔胺。
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