CN110305336B - 一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用 - Google Patents

一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110305336B
CN110305336B CN201910156430.5A CN201910156430A CN110305336B CN 110305336 B CN110305336 B CN 110305336B CN 201910156430 A CN201910156430 A CN 201910156430A CN 110305336 B CN110305336 B CN 110305336B
Authority
CN
China
Prior art keywords
asphalt
emulsifier
reaction
amide
emulsified asphalt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910156430.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110305336A (zh
Inventor
施来顺
巩雪笛
王天曜
于小梦
马存飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Publication of CN110305336A publication Critical patent/CN110305336A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110305336B publication Critical patent/CN110305336B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/04Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
    • C07D295/14Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D295/145Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals with the ring nitrogen atoms and the carbon atoms with three bonds to hetero atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings
    • C07D295/15Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals with the ring nitrogen atoms and the carbon atoms with three bonds to hetero atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings to an acyclic saturated chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2395/00Bituminous materials, e.g. asphalt, tar or pitch

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用,沥青乳化剂的分子结构通式为:
Figure DDA0001983068490000011
其中,R′为‑NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure DDA0001983068490000012
Figure DDA0001983068490000013
n为正整数,R为H或CH3。可乳化多种不同型号的沥青,制备的乳化沥青细腻均匀,储存稳定性好,可以制备出阳离子型乳化沥青。

Description

一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用,属于精细化工技术领域。
背景技术
乳化沥青是沥青和水在乳化剂的作用下,形成水包油的液态沥青乳液。乳化沥青主要分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青和非离子乳化沥青。其中,阳离子乳化沥青由于具有节能环保,可以改善施工条件,与石料粘附力强,并能有效减少沥青过度老化等许多优良的应用特点,而被广泛的应用于道路建设和路面维护中。影响乳化沥青路用性能的最关键因素就是沥青乳化剂,目前国内外阳离子型沥青乳化剂主要品种有有机胺类、季铵盐类、咪唑啉类、酰胺类等,随着阳离子乳化沥青的应用,沥青乳化剂的品种也逐渐丰富。
发明人发现,美国专利USP4338136以C12-18长碳链脂肪酸与二乙烯三胺在一定条件下反应制备沥青乳化剂。该方法的缺点是制备的沥青乳化剂价格昂贵,用于稀浆封层施工时,破乳时间长,成型时间慢,开放交通时间长。中国专利CN1096714利用炼油厂副产环烷酸与烯基多胺反应,制备沥青乳化剂。该方法的缺点是乳化剂的原料供应受到很大制约,不利于推广应用。中国专利CN1861721A涉及一种松香阳离子沥青乳化剂。该乳化剂是由松香和烯基多胺反应,得到松香中间体,然后,与不同类型的季铵盐中间体缩合,制得性能优良的松香阳离子沥青乳化剂。这一方法的缺点是反应步骤繁琐,需要高温反应。中国专利CN101712625A涉及一种两性慢裂快凝沥青乳化剂合成方法,采用油酸与多胺反应生成酰胺多胺,然后加入氯乙酸发生卤代反应,制得沥青乳化剂。该方法的缺点是制备时需要高温反应。中国专利CN101745340A涉及一种阳离子沥青乳化剂制备方法,主剂由混合有机酸和有机胺反应得到中间体,再进行季铵化反应制得,辅剂为非离子表面活性剂和改性助剂。该方法的缺点是制备步骤繁琐,成本较高,需要高温反应。
上述阳离子型沥青乳化剂及其制备方法普遍存在的不足是:制备乳化剂的原料成本较高,来源受到限制,制备时需要高温反应,对生产实验设备要求较高。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单、不需要高温反应的酰胺多胺型沥青乳化剂及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一个方面,提供一种酰胺多胺型沥青乳化剂,其分子结构通式为:
Figure GDA0002382894050000021
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure GDA0002382894050000022
Figure GDA0002382894050000023
n=2、3或4,R为H或CH3
该酰胺多胺型沥青乳化剂在制备乳化沥青的应用,尤其是,在制备快裂型或慢裂型阳离子乳化沥青中的应用。
本发明的第二个方面,提供一种酰胺多胺型沥青乳化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将胺类化合物、醇类溶剂和含双键的酰胺混合反应,得到反应中间体I,所述反应中间体I的结构通式为HR′,
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure GDA0002382894050000024
Figure GDA0002382894050000025
n=2、3或4,R为H或CH3,所述胺类化合物为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、β-羟乙基乙二胺或氨乙基哌嗪;
(2)向反应中间体I中再逐渐加入环氧氯丙烷,混合反应,得到反应中间体II,所述反应中间体II的结构通式为
ClCH2CH(OH)CH2R',
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure GDA0002382894050000026
Figure GDA0002382894050000027
n=2、3或4,R为H或CH3
(3)向反应中间体II中再逐渐加入椰油酰基丙基二甲基叔胺,混合反应,再加入水,混合反应,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂。
本发明的第三个方面,提供一种阳离子乳化沥青的制备方法,包括如下步骤:沥青乳化剂的用量为制备的乳化沥青总质量的1.0-3.0%,将上述沥青乳化剂加水配制成水溶液,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至60-70℃,制得皂液;将加热后的沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子乳化沥青。
上述制备方法制备得到的阳离子乳化沥青。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
(1)本发明的原料中通过加入含双键的酰胺(丙烯酰胺,或N,N-二甲基丙烯酰胺),使得本发明制备得到的沥青乳化剂分子的亲水性较大;胺类化合物、环氧氯丙烷和椰油酰基丙基二甲基叔胺的加入,使制备得到的沥青乳化剂分子具有酰胺多胺季铵盐化学结构,增强了沥青乳化剂分子的电荷强度。
本发明的沥青乳化剂结构式中含有的亲水基较多,羟基、胺基、季铵盐和酰胺基,使得界面膜、水合层和界面电荷层都相应的增强,提高了乳液的稳定性。
(2)本发明采用特定的原料含双键的酰胺(丙烯酰胺,或N,N-二甲基丙烯酰胺)、胺类化合物、环氧氯丙烷和椰油酰基丙基二甲基叔胺,生成具有一定HLB值的沥青乳化剂,采用本发明制备的酰胺多胺型沥青乳化剂具有很好的乳化性能,制备得到的乳化沥青的各项性能指标优良,可乳化多种不同型号的沥青,制备的乳化沥青细腻均匀,具有良好的集料裹附性和储存稳定性。制得的乳化沥青按中国交通部制订的阳离子乳化沥青行业标准(JTJ052-2000)进行检测,各项性能均能满足标准要求。适用于公路透层油或粘层油的洒布,以及用于碎石封层、石屑封层、雾封层及修复路面轻微网裂等,具有快裂沥青乳化剂的特性。或者也适用于稀浆封层和微表处等施工,具有慢裂快凝型沥青乳化剂的特性。
(3)本发明的酰胺多胺型沥青乳化剂的原料椰油酰基丙基二甲基叔胺相对于目前的阳离子型沥青乳化剂所用的原料便宜、来源广泛,沥青乳化剂生产成本低。
(4)现有技术中酰胺基胺类乳化剂反应温度一般控制在140~180℃,而本发明的酰胺多胺型沥青乳化剂的制备方法工艺简单、不需要高温反应,降低能耗。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、组件和/或它们的组合。
本发明实施例中所用到的原料、试剂均为常规化学产品,均能通过市场购买得到。
为了丰富沥青乳化剂的种类,本发明提供一种酰胺多胺型沥青乳化剂,其分子结构通式为:
Figure GDA0002382894050000041
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure GDA0002382894050000042
Figure GDA0002382894050000043
n=2、3或4,R为H或CH3
分析该酰胺多胺型沥青乳化剂的结构,其将羟基、胺基、季铵盐和酰胺基亲水基团以一定的基团形式有效结合起来,再加之合适的碳链结构和其他亲油基团,共同形成这一新型结构的沥青乳化剂。
针对以上沥青乳化剂,本发明还提供它的制备方法,包括以下步骤:
(1)将胺类化合物、醇类溶剂和含双键的酰胺混合反应,得到反应中间体I,所述反应中间体I的结构通式为HR′,
其中R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure GDA0002382894050000044
Figure GDA0002382894050000045
n=2、3或4,R为H或CH3,所述胺类化合物为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、β-羟乙基乙二胺或氨乙基哌嗪;
(2)向反应中间体I中再逐渐加入环氧氯丙烷,混合反应,得到反应中间体II,所述反应中间体II的结构通式为
ClCH2CH(OH)CH2R',
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure GDA0002382894050000046
Figure GDA0002382894050000051
n=2、3或4,R为H或CH3
(3)向反应中间体II中再逐渐加入椰油酰基丙基二甲基叔胺,混合反应,再加入水,混合反应,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂。
在本发明一些优选的技术方案中,椰油酰基丙基二甲基叔胺、醇类溶剂、水、环氧氯丙烷、胺类化合物、含双键的酰胺的摩尔比为1mol:(4.50-10.00)mol:(14.00-18.00)mol:(1.00-1.15)mol:(1.00-1.20)mol:(1.00-1.20)mol。
经过大量实验验证与分析,上述摩尔比例的各原料使得本发明制备得到的酰胺多胺型沥青乳化剂的性能较理想,不合适的配比关系的原料不能形成酰胺多胺型沥青乳化剂。
在本发明一些优选的技术方案中,所述含双键的酰胺为丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺,经过大量实验验证与分析,并根据本发明制得的酰胺多胺型沥青乳化剂的需要,选择上述含双键的酰胺制得的沥青乳化剂的效果较好。
在本发明一些优选的技术方案中,所述醇类溶剂为乙醇、甲醇或异丙醇,经过大量实验验证与分析,并根据本发明制得的酰胺多胺型沥青乳化剂的需要,选择上述醇类溶剂制得的沥青乳化剂的效果较好。
在本发明一些优选的技术方案中,步骤(1)中,反应的温度为60℃,反应的时间为2h。
在本发明一些优选的技术方案中,步骤(2)中,反应的温度为60-80℃,优选为65-75℃,反应的时间为2-3h。
在本发明一些优选的技术方案中,步骤(3)中,反应的温度为60-80℃,优选为65-75℃,加水后的反应时间为3-4h。
在本发明的一些优选的技术方案中,该酰胺多胺型沥青乳化剂的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将胺类化合物加入到反应容器中,加入醇类溶剂,加热搅拌混合,再分批加入含双键的酰胺,加入完毕后,在60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I;
(2)向反应中间体I中再逐渐加入环氧氯丙烷,加入完毕后,在60-80℃反应2-3h,得到反应中间体II;
(3)向反应中间体II中再逐渐加入椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在60-80℃反应0.5h,再加入水,加水完毕后,在60-80℃反应3-4h,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂。
上述酰胺多胺型沥青乳化剂在制备乳化沥青中的应用,尤其是,在制备快裂型或慢裂型阳离子乳化沥青中的应用。
本发明以含双键的酰胺(丙烯酰胺,或N,N-二甲基丙烯酰胺)作为沥青乳化剂的反应原料,在沥青乳化剂的分子结构中通过加入含双键的酰胺引入了酰胺基,增加了沥青乳化剂的亲水性,以及乳化剂与沥青的相容性。另外,综合考虑碳链长度对于沥青乳化剂的HLB值(亲水/亲油平衡值)和CMC(临界胶束浓度)的影响,选择以胺类化合物、环氧氯丙烷和椰油酰基丙基二甲基叔胺作为反应的原料,使制备的沥青乳化剂的HLB值在最佳范围以内,提高了对沥青的乳化性能。
针对本发明中的酰胺多胺型沥青乳化剂,本发明还提供一种阳离子乳化沥青的制备方法,包括如下步骤:沥青乳化剂的用量为制备的乳化沥青总质量的1.0-3.0%,将上述沥青乳化剂加水配制成水溶液,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至60-70℃,制得皂液;将加热后的沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子乳化沥青。
上述制备方法制备得到的阳离子乳化沥青。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本申请的技术方案。
实施例1
(1)酰胺多胺型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入113.5g二乙烯三胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3305cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3082cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2922cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2852cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1641cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1552cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1469cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1375cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1260cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1042cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,717cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
NH2C2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCONH2→NH2C2H4NHC2H4NHCH2CH2CONH2 (1)
Figure GDA0002382894050000071
Figure GDA0002382894050000072
(2)乳化沥青的制备:
取AH-90#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
制得的乳化沥青按中国交通部制订的阳离子乳化沥青行业标准(JTJ052-2000)进行检测,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.04%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为6秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例2
(1)酰胺多胺型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入113.5g二乙烯三胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入109.0g N,N-二甲基丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3312cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3082cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2916cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2852cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1635cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1552cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1380cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1259cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1042cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,717cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
NH2C2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCON(CH3)2→NH2C2H4NHC2H4NHCH2CH2CON(CH3)2 (4)
Figure GDA0002382894050000073
Figure GDA0002382894050000081
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例1,检测结果为:乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.03%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为6秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例3
(1)酰胺多胺型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入113.5g二乙烯三胺,300g无水乙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在65℃反应3h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在65℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在65℃反应4h,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例1,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为59%,筛上剩余量为0.03%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为8秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例4
(1)酰胺多胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入160.9g三乙烯四胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺多胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3312cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3082cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2923cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2852cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1647cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1551cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1469cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1373cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1265cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1042cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,723cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCONH2→NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NHCH2CH2CONH2 (7)
Figure GDA0002382894050000091
Figure GDA0002382894050000092
(2)乳化沥青的制备:
取AH-90#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
制得的乳化沥青按中国交通部制订的阳离子乳化沥青行业标准(JTJ052-2000)进行检测,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为56%,筛上剩余量为0.03%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为8秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例5
(1)酰胺多胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入160.9g三乙烯四胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入109.0g N,N-二甲基丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺多胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3318cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3089cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2923cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2847cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1635cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1545cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1373cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1259cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1042cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,716cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCON(CH3)2→NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NHCH2CH2CON(CH3)2 (10)
Figure GDA0002382894050000101
Figure GDA0002382894050000102
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例4,检测结果为:乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.02%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为4秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例6
(1)酰胺多胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入160.9g三乙烯四胺,300g无水乙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在65℃反应3h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在65℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在65℃反应4h,即得到酰胺多胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例4,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.03%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为7秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例7
(1)酰胺多胺季铵盐快裂型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入208.45g四乙烯五胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺多胺季铵盐快裂型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3312cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3082cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2923cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2850cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1641cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1545cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1378cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1265cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1049cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,716cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCONH2→NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NHC2H4NHCH2CH2CONH2 (13)
Figure GDA0002382894050000121
Figure GDA0002382894050000122
(2)乳化沥青的制备:
取AH-90#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
制得的乳化沥青按中国交通部制订的阳离子乳化沥青行业标准(JTJ052-2000)进行检测,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.02%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为9秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例8
(1)酰胺多胺季铵盐快裂型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入208.45g四乙烯五胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入109.0g N,N-二甲基丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺多胺季铵盐快裂型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3312cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3082cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2922cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2852cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1641cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1552cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1373cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1258cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1045cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,723cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCON(CH3)2→NH2C2H4NHC2H4NHC2H4NHC2H4NHCH2CH2CON(CH3)2 (16)
Figure GDA0002382894050000131
Figure GDA0002382894050000132
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例7,检测结果为:乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为58%,筛上剩余量为0.01%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为6秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例9
(1)酰胺多胺季铵盐快裂型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入208.45g四乙烯五胺,300g无水乙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在65℃反应3h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在65℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在65℃反应4h,即得到酰胺多胺季铵盐快裂型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例7,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为58%,筛上剩余量为0.04%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为8秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例10
(1)酰胺双胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入114.6gβ-羟乙基乙二胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺双胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3305cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3082cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2924cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2846cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1648cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1545cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1379cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1259cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1042cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,716cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
HOC2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCONH2→HOC2H4NHC2H4NHCH2CH2CONH2 (19)
Figure GDA0002382894050000141
Figure GDA0002382894050000142
(2)乳化沥青的制备:
取AH-90#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
制得的乳化沥青按中国交通部制订的阳离子乳化沥青行业标准(JTJ052-2000)进行检测,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为58%,筛上剩余量为0.01%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为5秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例11
(1)酰胺双胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入114.6gβ-羟乙基乙二胺,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入109.0g N,N-二甲基丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺双胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3312cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3089cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2923cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2846cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1641cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1558cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1259cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1049cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,717cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
HOC2H4NHC2H4NH2+CH2=CHCON(CH3)2→HOC2H4NHC2H4NHCH2CH2CON(CH3)2 (22)
Figure GDA0002382894050000151
Figure GDA0002382894050000152
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例10,检测结果为:乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为56%,筛上剩余量为0.03%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为7秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例12
(1)酰胺双胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入114.6gβ-羟乙基乙二胺,300g无水乙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在65℃反应3h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在65℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在65℃反应4h,即得到酰胺双胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例10,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.04%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为9秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例13
(1)酰胺环胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入141.9g氨乙基哌嗪,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺环胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3305cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3094cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2916cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2850cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1648cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1552cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1380cm-1为甲基的对称弯曲振动吸收峰,1272cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1049cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,720cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
Figure GDA0002382894050000171
Figure GDA0002382894050000172
Figure GDA0002382894050000173
(2)乳化沥青的制备:
取AH-90#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
制得的乳化沥青按中国交通部制订的阳离子乳化沥青行业标准(JTJ052-2000)进行检测,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.01%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为5秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
实施例14
(1)酰胺环胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入141.9g氨乙基哌嗪,300g异丙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入109.0g N,N-二甲基丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在75℃反应2h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在75℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在75℃反应3h,即得到酰胺环胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
合成产物经重结晶分离提纯后进行FTIR检测,结果如下:3312cm-1为O-H的伸缩振动吸收峰,3082cm-1为N-H的伸缩振动吸收峰,2923cm-1为亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰,2846cm-1为亚甲基的对称伸缩振动收峰,1641cm-1为酰胺中C=O的对称伸缩振动吸收峰,1552cm-1为C-O不对称伸缩振动吸收峰,1463cm-1为亚甲基的非对称弯曲振动吸收峰,1310cm-1为C-N伸缩振动吸收峰,1157cm-1为C-C的伸缩振动吸收峰,723cm-1为亚甲基面内摇摆振动吸收峰。
反应方程式如下:
Figure GDA0002382894050000181
Figure GDA0002382894050000182
Figure GDA0002382894050000183
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例13,检测结果为:乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为58%,筛上剩余量为0.02%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为大于1分钟。表明该乳化剂制备的沥青乳液为慢裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为慢裂型。
实施例15
(1)酰胺环胺季铵盐型沥青乳化剂的制备:
1)在反应器中加入141.9g氨乙基哌嗪,300g无水乙醇,加热搅拌混合。然后逐渐加入78.2g丙烯酰胺,60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I。
2)向反应中间体I中再逐渐加入97.07g环氧氯丙烷,加入完毕后,在65℃反应3h,得到反应中间体II。
3)向反应中间体II中再逐渐加入284.5g椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在65℃反应0.5h,再加入300g水,加水完毕后,在65℃反应4h,即得到酰胺环胺季铵盐型沥青乳化剂,留作乳化沥青试验。
(2)乳化沥青的制备:
取AH-70#沥青300g,加热至125℃,将12.5g本实施例制备的沥青乳化剂加入到200g水中,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至65℃,制得皂液。将沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子型乳化沥青。
(3)乳化沥青性能检测:
检测方法同实施例13,结果如下:本实施例制备的乳化沥青均匀、细腻,沥青含量为57%,筛上剩余量为0.02%,与矿料裹覆面积大于2/3,电荷为阳离子;采用拌和料进行拌和,可拌和时间为7秒。表明该乳化剂制备的沥青乳液为快裂型阳离子乳化沥青,沥青乳化剂为快裂型。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种酰胺多胺型沥青乳化剂,其特征是,所述酰胺多胺型沥青乳化剂分子结构通式为:
Figure FDA0002382894040000011
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure FDA0002382894040000012
Figure FDA0002382894040000013
n=2、3或4,R为H或CH3
2.权利要求1所述的酰胺多胺型沥青乳化剂的制备方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)将胺类化合物、醇类溶剂和含双键的酰胺混合反应,得到反应中间体I,所述反应中间体I的结构通式为HR′,
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure FDA0002382894040000014
Figure FDA0002382894040000015
n=2、3或4,R为H或CH3,所述胺类化合物为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、β-羟乙基乙二胺或氨乙基哌嗪;
(2)向反应中间体I中再逐渐加入环氧氯丙烷,混合反应,得到反应中间体II,所述反应中间体II的结构通式为
ClCH2CH(OH)CH2R',
其中,R′为-NH(C2H4NH)nCH2CH2CON(R)2
Figure FDA0002382894040000016
Figure FDA0002382894040000017
n=2、3或4,R为H或CH3
(3)向反应中间体II中再逐渐加入椰油酰基丙基二甲基叔胺,混合反应,再加入水,混合反应,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征是,椰油酰基丙基二甲基叔胺、醇类溶剂、水、环氧氯丙烷、胺类化合物、含双键的酰胺的摩尔比为1mol:4.50-10.00mol:14.00-18.00mol:1.00-1.15mol:1.00-1.20mol:1.00-1.20mol。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征是,醇类溶剂为乙醇、甲醇或异丙醇。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征是,含双键的酰胺为丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺。
6.如权利要求2所述的制备方法,其特征是,步骤(1)中,反应的温度为60℃,反应的时间为2h;
步骤(2)中,反应的温度为60-80℃,反应的时间为2-3h;
步骤(3)中,反应的温度为60-80℃,加水后的反应时间为3-4h。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征是,步骤(2)中,反应的温度为65-75℃。
8.如权利要求6所述的制备方法,其特征是,步骤(3)中,反应的温度为65-75℃。
9.如权利要求2所述的制备方法,其特征是,具体包括以下步骤:
(1)将胺类化合物加入到反应容器中,加入醇类溶剂,加热搅拌混合,再分批加入含双键的酰胺,加入完毕后,在60℃搅拌反应2h,得到反应中间体I;
(2)向反应中间体I中再逐渐加入环氧氯丙烷,加入完毕后,在60-80℃反应2-3h,得到反应中间体II;
(3)向反应中间体II中再逐渐加入椰油酰基丙基二甲基叔胺,加入完毕后,在60-80℃反应0.5h,再加入水,加水完毕后,在60-80℃反应3-4h,即得到酰胺多胺型沥青乳化剂。
10.权利要求1所述的酰胺多胺型沥青乳化剂在制备乳化沥青中的应用。
11.如权利要求10所述的应用,其特征是:所述沥青乳化剂在制备快裂型或慢裂型阳离子乳化沥青中的应用。
12.一种阳离子乳化沥青的制备方法,其特征是,包括以下步骤:沥青乳化剂的用量为制备的乳化沥青总质量的1.0-3.0%,将权利要求1所述的沥青乳化剂加水配制成水溶液,用工业盐酸调节pH值至2-3,加热至60-70℃,制得皂液;将加热后的沥青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化制备出阳离子乳化沥青。
13.采用权利要求12所述的制备方法制备得到的阳离子乳化沥青。
CN201910156430.5A 2018-03-20 2019-03-01 一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用 Active CN110305336B (zh)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2018102308922 2018-03-20
CN2018102297627 2018-03-20
CN2018102302752 2018-03-20
CN201810230275 2018-03-20
CN201810231119 2018-03-20
CN201810231118 2018-03-20
CN2018102311198 2018-03-20
CN2018102311183 2018-03-20
CN201810230892 2018-03-20
CN201810229762 2018-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110305336A CN110305336A (zh) 2019-10-08
CN110305336B true CN110305336B (zh) 2020-05-08

Family

ID=68074325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910156430.5A Active CN110305336B (zh) 2018-03-20 2019-03-01 一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110305336B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111848980B (zh) * 2020-07-27 2021-06-29 山东大学 一种含酯基多胺季铵盐型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用
CN115819266B (zh) * 2022-08-19 2024-03-08 山东大学 一种Gemini型表面活性剂及其制备方法与应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6540822B2 (en) * 2001-03-20 2003-04-01 Akzo Nobel N.V. Polybetaines as asphalt emulsifiers
CN103980147B (zh) * 2014-05-23 2016-01-20 山东大学 一种两性甜菜碱型沥青乳化剂的制备方法
CN106831478B (zh) * 2017-01-23 2018-06-26 山东大学 一种多阳离子叔酰胺类中裂型或慢裂型的沥青乳化剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110305336A (zh) 2019-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105399645B (zh) 一种多阳离子酰胺型沥青乳化剂及其制备方法
CN105418942B (zh) 一种双阳离子酰胺型沥青乳化剂及其制备方法
CN110305336B (zh) 一种酰胺多胺型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用
CN105384948B (zh) 一种双阳离子双阴离子型沥青乳化剂及其制备方法
CN101745340A (zh) 一种阳离子沥青乳化剂及其制备方法和应用
CN106977431B (zh) 一种伯酰胺季铵盐型羟丙基磺酸钠沥青乳化剂及其制备方法
CN106084250B (zh) 一种木质素环胺类阳离子型沥青乳化剂及其制备方法
CN104151179B (zh) 一种双阳离子型沥青乳化剂及其制备方法
ES2358334T3 (es) Procedimiento para la fabricación de una mezcla de betún-agregado adecuada para la pavimentación de carreteras y un compuesto poliamina y su uso.
CN103980147A (zh) 一种两性甜菜碱型沥青乳化剂的制备方法
CN106831478B (zh) 一种多阳离子叔酰胺类中裂型或慢裂型的沥青乳化剂及其制备方法
CN111320551B (zh) 一种仲酰胺双胺季铵盐两性型沥青乳化剂及其制备方法
CN105885060A (zh) 一种木质素多胺类季铵盐阳离子型沥青乳化剂及其制备方法
CN109456499B (zh) 一种酰胺双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂及其制备方法
CN111320764B (zh) 一种仲酰胺多胺季铵盐两性型沥青乳化剂及其制备方法
CN111978561B (zh) 一种季铵盐多胺两性型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用
CN103601392B (zh) 长链烷基多胺系列沥青抗剥离剂及其制备方法
CN111320595B (zh) 一种仲酰胺环胺季铵盐两性型沥青乳化剂及其制备方法
CN107056637A (zh) 一种双阳离子叔酰胺型沥青乳化剂及其制备方法
CN109694481B (zh) 一种羧酸双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂及其制备方法
CN111848980B (zh) 一种含酯基多胺季铵盐型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用
CN106947093B (zh) 一种伯酰胺双季铵盐型羟丙基磺酸钠沥青乳化剂及其制备方法
CN105968382B (zh) 一种木质素多胺类阳离子快裂型沥青乳化剂及其制备方法
JP3545639B2 (ja) ポリアミン
CN109456498B (zh) 一种酰胺季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant