CN116891574A - 沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,涉及乳化剂制备领域。该沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法包括实验部分和制备部分:所述实验部分包含实验内容和合成产物的测试分析;所述制备部分包含1,7‑二硬脂酰二乙烯三胺的制备和环氧树脂改性乳化剂的制备。该沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,根据影响化学合成反应的因素中的反应温度、反应时间、催化剂用量、抗氧化剂用量和原料配合比等因素,以其对产品收率、熔点、相对外观为指标,通过综合得出了合成用于沥青的环氧树脂改性乳化剂的最佳配方。
Description
技术领域
本发明涉及乳化剂制备技术领域,具体为沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法。
背景技术
目前在我国稀浆封层仅用于普通道路的养护,高等级公路中乳化沥青仍主要用作粘层油和透层油。
但是其当前存在的问题有:(1)乳化剂品种单一。乳化剂是乳化沥青性能优劣的决定因素之一,但是,目前还没有一种乳化剂能对各种沥青都具有良好的乳化效果,特别是对国产和进口沥青具有同样良好的乳化效果,更不用说生产聚合物改性乳化沥青了。(2)乳化剂和乳化沥青的研究应用发展不平衡。
使得国内在加工制备用于沥青的环氧树脂改性乳化剂时十分困难,对乳化剂的研究有限,无法具有较为优良的配方,并进行制备出用于沥青环氧树脂改性乳化剂,因此我们提出了沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,解决了国内在加工制备用于沥青的环氧树脂改性乳化剂时十分困难,对乳化剂的研究有限,无法具有较为优良的配方,并进行制备出用于沥青环氧树脂改性乳化剂的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,包括实验部分和制备部分:
所述实验部分包含实验内容和合成产物的测试分析;
所述制备部分包含1,7-二硬脂酰二乙烯三胺的制备和环氧树脂改性乳化剂的制备;
所述实验内容包括以下步骤:
S1、硬脂酸+二乙烯三胺(DETA)→1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD);
S2、1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)+PEG—Ma—E-44→环氧树脂改性乳化剂(BSD—PEG—Ma—E-44—BSD);
S3、在S2中PEG—Ma-E-44为实验室自制的其合成反应条件是:n(顺丁烯二酸酐):n(聚乙二醇):n(环氧树脂E-44)=1:1:1,称取30g(0.05mmol)聚乙二醇PEG和4.9g(0.05mmol)顺丁烯二酸酐Ma,于带有冷凝器三口瓶中以50ml甲苯作溶剂,反应温度控制在110℃~120℃,反应时间为4小时,加热搅拌酯化完全后,加入22.75g(0.05mol)环氧树脂E-44,反应时间是5小时,进行酯化反应;最后分离提纯得到PEG—Ma—E-44;
S4、反应条件的研究。
优选的,所述反应条件的研究包括以下步骤:
S1、在装有搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口烧瓶中,依次加入硬脂酸、二乙烯三胺、对苯甲磺酸,搅拌混匀后缓慢加热升温至150℃±3℃,并保持快速搅拌,在此温度下反应4.5h,冷却,得到白色固体;
S2、在装有搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口烧瓶中,加入1,7-二硬脂酰二乙烯三胺,加热升温到110℃,并保持快速搅拌,待烧瓶中的1,7-二硬脂酰二乙烯三胺固体熔化以后,再加PEG—Ma-E-44,升温至120℃,在此温度下反应3小时。
优选的,所述合成产物的测试分析包括收率的测定和固体熔点的测定。
优选的,所述收率的测定:将反应后所得的固体置于50℃的恒温烘箱中约3h,计算反应收率X:
X=(-)/M×100%。
优选的,所述固体熔点的测定包括以下步骤:
S1、装填样品定测定
把0.1-0.3g已干燥并研成粉末的试样放置于表面皿之上,聚成堆,将熔点管开口一端竖直插入试料堆,使样品进入管底,反复数次,然后把开口向上的毛细管放入长约40-50cm并垂直放置于桌面的玻璃管中,使其自然下落于表面皿上;
S2、仪器固定
把将齐氏管固定于铁架台或实验台的铁架上,倒入导热油,使液面在齐式管的叉管处,管口安装插有温度计的开槽橡皮塞,毛细熔点管通过橡皮圈固定在温度计上,使试样位于水银球中部,调节温度计位置,使水银球处于齐式管上下叉管中间;
S3、熔点测定
粗测:
开始时升温速度可以快些,约为5-6℃/min,记录现象,直至样品融化;此时得到一个近似熔点;冷却至近似温度下10-15℃,换上新的熔点管,为第二次测定做准备;
精测:
开始时升温速度可以快些,约为5-6℃/min,当温度离近似熔点10-15度时,调整火焰,使上升温度约为1℃/min;如温升过快可移离火焰;密切关注熔点的变化情况,当样品开始塌落、润湿接着出现液滴时即为初熔之始,当全部透明呈溶液时,已完全熔融,为熔融过程之末;记下始熔和全熔两个温度,之差为熔程,差值越小,表明试样纯度越高。
优选的,所述1,7-二硬脂酰二乙烯三胺的制备:
1)、催化剂用量的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,温度为150℃±3℃,反应时间为4.5小时的条件下,考查催化剂对甲苯磺酸用量对反应的影响;
2)、抗氧化剂亚硫酸氢钠用量的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,反应温度为150℃±3℃,反应时间为4.5小时的条件下,考查抗氧化剂用量对反应的影响;
3)、反应温度的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查温度对反应的影响;
4)、反应时间的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查反应时间对反应的影响;
5)、硬脂酸与二乙烯三胺用量的影响
在温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查硬脂酸与二乙烯三胺用量对的反应影响。
优选的,所述环氧树脂改性乳化剂的制备:
1)、反应温度的影响
在18.88g(0.025mol)1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)和30.08g(0.0265mol)PEG—Ma—E-44,在反应时间为3个小时的条件下,考查温度对反应的影响;
2)、反应时间的影响
在18.88g(0.0250mol)1,7-二硬脂酰二乙烯三胺BSD)和30.08g(0.0265mol)PEG—Ma—E-44,在反应温度为130℃±3℃的条件下,考查反应时间对反应的影响;
3)、1,7-二硬脂酰二乙烯三胺和PEG—Ma-E-44配比的影响
在反应温度为130℃±3℃,反应时间为3小时的条件下,考查1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)和PEG—Ma—E-44配比对反应的影响。
本发明公开了沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,其具备的有益效果如下:
1、该沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,根据影响化学合成反应的因素中的反应温度、反应时间、催化剂用量、抗氧化剂用量和原料配合比等因素,以其对产品收率、熔点、相对外观为指标,通过综合得出了合成用于沥青的环氧树脂改性乳化剂的最佳配方。
2、该沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,第一步反应使用亚硫酸氢钠为抗氧化剂,防止在高温情况下产生氧化副反应影响产品的收率和色泽,同时使用对甲苯磺酸为催化剂,降低反应温度,缩短反应时间。并考查了,催化剂用量、抗氧化剂用量、反应温度、反应时间及物料配比对反应的影响,得出结果为:反应时间为4.5h,反应温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠用量为0.14g,硬脂酸与二乙烯三胺的物质量的比为2:1.10。
3、该沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,第二步反应通过并考查,反应温度、反应时间及物料配比对反应的影响,得出结果为:反应时间为3h,反应温度为130℃±3℃,1,7-二硬脂酰二乙烯三胺与PEG—Ma-E-44的物质量的比为1:1.06。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)合成原理图;
图2为本发明环氧树脂改性乳化剂(BSD—PEG—Ma—E-44—BSD)合成原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,解决了国内在加工制备用于沥青的环氧树脂改性乳化剂时十分困难,对乳化剂的研究有限,无法具有较为优良的配方,并进行制备出用于沥青环氧树脂改性乳化剂的问题,根据影响化学合成反应的因素中的反应温度、反应时间、催化剂用量、抗氧化剂用量和原料配合比等因素,以其对产品收率、熔点、相对外观为指标,通过综合得出了合成用于沥青的环氧树脂改性乳化剂的最佳配方。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例公开沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法。
根据附图1-2所示,包括实验部分和制备部分:
所述实验部分包含实验内容和合成产物的测试分析;
所述制备部分包含1,7-二硬脂酰二乙烯三胺的制备和环氧树脂改性乳化剂的制备;
所述实验内容包括以下步骤:
S1、硬脂酸+二乙烯三胺(DETA)→1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD);
S2、1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)+PEG—Ma—E-44→环氧树脂改性乳化剂(BSD—PEG—Ma—E-44—BSD);
S3、在S2中PEG—Ma-E-44为实验室自制的其合成反应条件是:n(顺丁烯二酸酐):n(聚乙二醇):n(环氧树脂E-44)=1:1:1,称取30g(0.05mmol)聚乙二醇PEG和4.9g(0.05mmol)顺丁烯二酸酐Ma,于带有冷凝器三口瓶中以50ml甲苯作溶剂,反应温度控制在110℃~120℃,反应时间为4小时,加热搅拌酯化完全后,加入22.75g(0.05mol)环氧树脂E-44,反应时间是5小时,进行酯化反应;最后分离提纯得到PEG—Ma—E-44;
S4、反应条件的研究。
所述反应条件的研究包括以下步骤:
S1、在装有搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口烧瓶中,依次加入硬脂酸、二乙烯三胺、对苯甲磺酸,搅拌混匀后缓慢加热升温至150℃±3℃,并保持快速搅拌,在此温度下反应4.5h,冷却,得到白色固体;
S2、在装有搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口烧瓶中,加入1,7-二硬脂酰二乙烯三胺,加热升温到110℃,并保持快速搅拌,待烧瓶中的1,7-二硬脂酰二乙烯三胺固体熔化以后,再加PEG—Ma-E-44,升温至120℃,在此温度下反应3小时。
所述合成产物的测试分析包括收率的测定和固体熔点的测定。
所述收率的测定:将反应后所得的固体置于50℃的恒温烘箱中约3h,计算反应收率X:
X=(-)/M×100%
式中:—为干燥的烧杯质量(g);
—为干燥后恒重的试样和烧杯的质量(g);
M—为理论上应该得到的试样质量(g)。
所述固体熔点的测定包括以下步骤:
S1、装填样品定测定
把0.1-0.3g已干燥并研成粉末的试样放置于表面皿之上,聚成堆,将熔点管开口一端竖直插入试料堆,使样品进入管底,反复数次,然后把开口向上的毛细管放入长约40-50cm并垂直放置于桌面的玻璃管中,使其自然下落于表面皿上,目的是使试样团紧与熔点管管底;
这一步对测定结果的影响因素:毛细管的管壁薄厚、熔封是否严、毛细管干净程度,样品的细度、装填进密度;
S2、仪器固定
把将齐氏管固定于铁架台或实验台的铁架上,倒入导热油,使液面在齐式管的叉管处,管口安装插有温度计的开槽橡皮塞,毛细熔点管通过橡皮圈固定在温度计上(注意:橡皮圈应在导热油的液面之),使试样位于水银球中部,调节温度计位置,使水银球处于齐式管上下叉管中间;(原因:此处对流循环好,温度均匀)
S3、熔点测定
粗测:
开始时升温速度可以快些,约为5-6℃/min,记录现象,直至样品融化;此时得到一个近似熔点;冷却至近似温度下10-15℃,换上新的熔点管,为第二次测定做准备;
精测:
开始时升温速度可以快些,约为5-6℃/min,当温度离近似熔点10-15度时,调整火焰,使上升温度约为1℃/min;如温升过快可移离火焰;密切关注熔点的变化情况,当样品开始塌落、润湿接着出现液滴时即为初熔之始,当全部透明呈溶液时,已完全熔融,为熔融过程之末;记下始熔和全熔两个温度,之差为熔程,差值越小,表明试样纯度越高;
测定已经物质熔点时,测定两次,绝对误差不大于1℃;对于未知物质要测定三次,粗一精二,绝对误差不能大于1℃。
所述1,7-二硬脂酰二乙烯三胺的制备:
1)、催化剂用量的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,温度为150℃±3℃,反应时间为4.5小时的条件下,考查催化剂对甲苯磺酸用量对反应的影响;
催化剂用量(g)0.1 0.12 0.14 0.16 0.18
收率(%)91.5 93.7 94.6 94.8 94.9
熔点(℃)81~89 96~105 112~114112~114112~114
相对外观白色固体白色固体白色固体白色固体白色固体
催化剂用量少反应慢,反应不完全,熔点低,而且熔程长,当催化剂量增至0.14g时,再增加催化剂的用量,试验结果基本不变,因此,催化剂的使用量在1.4g为宜;
2)、抗氧化剂亚硫酸氢钠用量的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,反应温度为150℃±3℃,反应时间为4.5小时的条件下,考查抗氧化剂用量对反应的影响;
抗化剂用量(g)0.11 0.12 0.13 0.14 0.15
收率(%)92.3 93.1 94.5 94.9 94.9
相对外观白色固体白色固体白色固体白色固体白色固体
由于反应在较高温度进行,容易发生氧化副反应,影响产品的收率和色泽;1,7-二硬脂酰二乙烯三胺在制备的过程中,抗氧化措施是其中的一个关键,抗氧化剂的用量的选择,对抗氧化效果对产物色泽收率都有较大的影响;由试验结果可以得出:该反应抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量以0.14g为宜;
3)、反应温度的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查温度对反应的影响;
反应温度(℃)140~145145~150150~155155~160160~165
熔点(℃)81~89 112~114112~114107~116103~119
相对外观白色固体白色固体浅黄色固体深黄色固体深黄色固体
温度是影响该反应的主要因素之一,温度低反应慢,反应不完全;温度过高,不仅二乙烯三胺会被氧化,产品颜色加深,而且还是导致副反应发生,生成咪唑;
由于咪唑的生成,使产品纯度降低,熔点低,熔程也长;由实验结果可以得出:反应温度在150℃±3℃为宜;
4)、反应时间的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查反应时间对反应的影响;
反应时间(h)3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
熔点(℃)103~109108~114112~114107~116103~119
相对外观白色固体白色固体白色固体白色固体白色固体
反应时间短,反应不完全,产物纯度不高,熔点低,而且熔程长,对下一步合成反应影响很大;因为该产物纯度低,使下一步反应的产物更加的少,纯度更低;由试验结果可以得出:该反应的反应时间为4.5h为宜;
5)、硬脂酸与二乙烯三胺用量的影响
在温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查硬脂酸与二乙烯三胺用量对的反应影响;
n(S):n(DETA)2:1.00 2:1.05 2:1.10 2:1.15 2:1.20
收率(%)91.8 93.2 94.5 94.6 94.6
熔点(℃)103~109108~114112~114112~114112~114
该反应的反应温度比较高,并且二乙烯三胺挥发性比较大,因此二乙烯三胺在反应过程中有一部分挥发,还有一部分溶于中间产物水,导致硬脂酸反应不完全,产品纯度不高,熔点较低;因此在反应的过程中应加入稍过量的二乙烯三胺,保证反应完全;由实验结果可以得出:硬脂酸与二乙烯三胺的物质的量的比2:1.10为宜。
所述环氧树脂改性乳化剂的制备:
1)、反应温度的影响
在18.88g(0.025mol)1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)和30.08g(0.0265mol)PEG—Ma—E-44,在反应时间为3个小时的条件下,考查温度对反应的影响;
反应温度(℃)115~120120~125125~130130~135135~140
相对外观棕红色膏体淡红色膏体黄色膏体淡黄色膏体淡黄色膏体
温度对该反应的影响不是主要的影响因素,由于BSD的结构中有一个仲胺,该仲胺上的氢原子活性特别强,能够在常温下与PEG—Ma—E-44结构中的环氧基发生开环反应;但是由于BSD的熔点在112℃左右,PEG—Ma—E-44为棕红色液体,所以为了观察反应发生的程度,可以根据产物的颜色来判断反应的适宜温度;由实验结果可以得出:反应温度宜在130℃±3℃;
2)、反应时间的影响
在18.88g(0.0250mol)1,7-二硬脂酰二乙烯三胺BSD)和30.08g(0.0265mol)PEG—Ma—E-44,在反应温度为130℃±3℃的条件下,考查反应时间对反应的影响;
反应时间(h)2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
相对外观淡红色膏体黄色膏体淡黄色膏体淡黄色膏体淡黄色膏体
反应时间短,反应不完全,剩余的反应物较多,产品的颜色就越深;而且对制备环氧树脂改性乳化沥青乳液影响很大,可能致使沥青的乳化失败;因此该反应的反应时间是反应主要影响因素;由试验结果可以得出:该反应的反应时间为3小时为宜;
3)、1,7-二硬脂酰二乙烯三胺和PEG—Ma-E-44配比的影响
在反应温度为130℃±3℃,反应时间为3小时的条件下,考查1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)和PEG—Ma—E-44配比对反应的影响;
n(BSD):n(PME)01:01.0 01:01.0 01:01.0 01:01.1 01:01.1
相对外观淡红色膏体黄色膏体黄色膏体淡黄色膏体淡黄色膏体
由于该反应的反应温度为130℃±3℃,反应中BSD分子结构中的仲胺的活泼氢原子与PME分子结构中的环氧基发生开环反应的同时,BSD分子结构中酰胺基中的较活泼氢原子也会与PME分子结构中的环氧基发生开环反应;
这是因为BSD分子结构中酰胺基中的较活泼氢原子在此温度下,部分较活泼的氢原子获得能量,变为活泼的氢原子,并与环氧基发生开环反应;
为了使反应更加充分的并向有利于设计的方向进行,在反应的过程中加入稍过量的PME,以保证有充分的仲胺的活泼氢原子与环氧基反应;
由试验结果可以得出:BSD与PME的物质的量的比为1:1.06为宜。
根据影响化学合成反应的因素中的反应温度、反应时间、催化剂用量、抗氧化剂用量和原料配合比等因素,以其对产品收率、熔点、相对外观为指标,通过综合得出了合成用于沥青的环氧树脂改性乳化剂的最佳配方;
第一步反应使用亚硫酸氢钠为抗氧化剂,防止在高温情况下产生氧化副反应影响产品的收率和色泽,同时使用对甲苯磺酸为催化剂,降低反应温度,缩短反应时间。并考查了,催化剂用量、抗氧化剂用量、反应温度、反应时间及物料配比对反应的影响,得出结果为:反应时间为4.5h,反应温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠用量为0.14g,硬脂酸与二乙烯三胺的物质量的比为2:1.10;
第二步反应通过并考查,反应温度、反应时间及物料配比对反应的影响,得出结果为:反应时间为3h,反应温度为130℃±3℃,1,7-二硬脂酰二乙烯三胺与PEG—Ma-E-44的物质量的比为1:1.06。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,包括实验部分和制备部分,其特征在于:
所述实验部分包含实验内容和合成产物的测试分析;
所述制备部分包含1,7-二硬脂酰二乙烯三胺的制备和环氧树脂改性乳化剂的制备;
所述实验内容包括以下步骤:
S1、硬脂酸+二乙烯三胺(DETA)→1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD);
S2、1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)+PEG—Ma—E-44→环氧树脂改性乳化剂(BSD—PEG—Ma—E-44—BSD);
S3、在S2中PEG—Ma-E-44为实验室自制的其合成反应条件是:n(顺丁烯二酸酐):n(聚乙二醇):n(环氧树脂E-44)=1:1:1,称取30g(0.05mmol)聚乙二醇PEG和4.9g(0.05mmol)顺丁烯二酸酐Ma,于带有冷凝器三口瓶中以50ml甲苯作溶剂,反应温度控制在110℃~120℃,反应时间为4小时,加热搅拌酯化完全后,加入22.75g(0.05mol)环氧树脂E-44,反应时间是5小时,进行酯化反应;最后分离提纯得到PEG—Ma—E-44;
S4、反应条件的研究。
2.根据权利要求1所述的沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,其特征在于:所述反应条件的研究包括以下步骤:
S1、在装有搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口烧瓶中,依次加入硬脂酸、二乙烯三胺、对苯甲磺酸,搅拌混匀后缓慢加热升温至150℃±3℃,并保持快速搅拌,在此温度下反应4.5h,冷却,得到白色固体;
S2、在装有搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口烧瓶中,加入1,7-二硬脂酰二乙烯三胺,加热升温到110℃,并保持快速搅拌,待烧瓶中的1,7-二硬脂酰二乙烯三胺固体熔化以后,再加PEG—Ma-E-44,升温至120℃,在此温度下反应3小时。
3.根据权利要求1所述的沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,其特征在于:所述合成产物的测试分析包括收率的测定和固体熔点的测定。
4.根据权利要求3所述的沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,其特征在于:所述收率的测定:将反应后所得的固体置于50℃的恒温烘箱中约3h,计算反应收率X:
X=(-)/M×100%。
5.根据权利要求3所述的沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,其特征在于:所述固体熔点的测定包括以下步骤:
S1、装填样品定测定
把0.1-0.3g已干燥并研成粉末的试样放置于表面皿之上,聚成堆,将熔点管开口一端竖直插入试料堆,使样品进入管底,反复数次,然后把开口向上的毛细管放入长约40-50cm并垂直放置于桌面的玻璃管中,使其自然下落于表面皿上;
S2、仪器固定
把将齐氏管固定于铁架台或实验台的铁架上,倒入导热油,使液面在齐式管的叉管处,管口安装插有温度计的开槽橡皮塞,毛细熔点管通过橡皮圈固定在温度计上,使试样位于水银球中部,调节温度计位置,使水银球处于齐式管上下叉管中间;
S3、熔点测定
粗测:
开始时升温速度可以快些,约为5-6℃/min,记录现象,直至样品融化;此时得到一个近似熔点;冷却至近似温度下10-15℃,换上新的熔点管,为第二次测定做准备;
精测:
开始时升温速度可以快些,约为5-6℃/min,当温度离近似熔点10-15度时,调整火焰,使上升温度约为1℃/min;如温升过快可移离火焰;密切关注熔点的变化情况,当样品开始塌落、润湿接着出现液滴时即为初熔之始,当全部透明呈溶液时,已完全熔融,为熔融过程之末;记下始熔和全熔两个温度,之差为熔程,差值越小,表明试样纯度越高。
6.根据权利要求1所述的沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,其特征在于:所述1,7-二硬脂酰二乙烯三胺的制备:
1)、催化剂用量的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,温度为150℃±3℃,反应时间为4.5小时的条件下,考查催化剂对甲苯磺酸用量对反应的影响;
2)、抗氧化剂亚硫酸氢钠用量的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,反应温度为150℃±3℃,反应时间为4.5小时的条件下,考查抗氧化剂用量对反应的影响;
3)、反应温度的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查温度对反应的影响;
4)、反应时间的影响
在硬脂酸35.5g,二乙烯三胺7.4mL,温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查反应时间对反应的影响;
5)、硬脂酸与二乙烯三胺用量的影响
在温度为150℃±3℃,催化剂对甲苯磺酸用量为0.14g,抗氧化剂亚硫酸氢钠的用量为0.14g,反应时间为4.5小时的条件下,考查硬脂酸与二乙烯三胺用量对的反应影响。
7.根据权利要求1所述的沥青的环氧树脂改性乳化剂的制备方法,其特征在于:所述环氧树脂改性乳化剂的制备:
1)、反应温度的影响
在18.88g(0.025mol)1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)和30.08g(0.0265mol)PEG—Ma—E-44,在反应时间为3个小时的条件下,考查温度对反应的影响;
2)、反应时间的影响
在18.88g(0.0250mol)1,7-二硬脂酰二乙烯三胺BSD)和30.08g(0.0265mol)PEG—Ma—E-44,在反应温度为130℃±3℃的条件下,考查反应时间对反应的影响;
3)、1,7-二硬脂酰二乙烯三胺和PEG—Ma-E-44配比的影响
在反应温度为130℃±3℃,反应时间为3小时的条件下,考查1,7-二硬脂酰二乙烯三胺(BSD)和PEG—Ma—E-44配比对反应的影响。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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