影响乳化沥青技术指标的主要因素是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-15 01:37 标签： 乳化沥青怎么使用

一种高阳离子度沥青乳化剂及其应用
[0001] 本发明属渐青乳化剂领域，具体设及一种高阳离子度渐青乳化剂及其应用。
[0002] 乳化渐青W理想的路用效果、节约能源、减少环境污染、改善施工条件和延长施工 季节等优点使得其在道路建设和路面维护中使用越来越广泛。
[0003] 乳化剂在乳化渐青生产和应用中起着决定性作用，它不仅关系到乳化渐青的制 备、储存稳定性的好坏，还直接决定了乳化渐青的破乳速度和凝结时间等重要指标。目前 国内外阳离子型渐青乳化剂主要品种有烷基胺或烷基多胺类、氧化锭类、季锭盐类、木质胺 类、酷胺类W及咪挫嘟类。烷基胺或烷基多胺类渐青乳化剂主要包括十八烷基丙撑二胺、牛 脂四胺等，该系类乳化剂属于快裂型渐青乳化剂。氧化胺类渐青乳化剂通常W烷基丙撑二 胺和环氧乙烧为原料反应得到径乙基烷基丙撑二胺，再经过氧化物氧化制得。季锭盐类渐 青乳化剂目前是我国生产和应用最多的乳化剂品种，有单季锭盐和双季锭盐，典型的单季 锭盐乳化剂是1831，它是伯胺和一氯甲烧在高压蓋中加热而得，典型的双季锭盐乳化剂是 18331，它是十八胺、=甲胺盐酸盐、环氧氯丙烷在比较溫和的条件下反应然后加酸酸化而 得。木质胺类乳化剂是W造纸废液中主要成分木质素为原料，成本比较低，但乳化剂的性能 受原料来源影响，十分不稳定。酷胺类乳化剂是脂肪酸和多乙締多胺缩合而成，通过对原料 选择及改性可W得到不同破乳速度的乳化剂。咪挫嘟类乳化剂分子结构中含有含有杂环基 咪挫嘟，是酷胺基胺进一步脱水后的产物。
[0004] 上述不同种类的渐青乳化剂各有自己的特点，但国内阳离子渐青乳化剂普遍存在 的不足有：使用渗量偏高、对不同来源渐青适应性差、对渐青原性能影响较大，特别是不能 制备出高固含量乳化渐青。

[0005] 本发明的发明目的是为了解决现有阳离子渐青乳化剂存在的一些问题，特别是不 能制备高固含量乳化渐青运个不足，综合了季锭盐类和咪挫嘟类两类阳离子渐青乳化剂的 分子结构特点，利用分子结构设计原理合成出一款既有咪挫嘟基团又有多季锭盐基团的高 阳离子渐青乳化剂。发明人发现：本发明的高阳离子渐青乳化剂阳离子度高，空间位阻大， 乳化性能好，使用渗量低，对不同渐青适应性好。发明人还发现，利用本发明的高阳离子度 乳化剂可W制备出高固含量的慢裂快凝型乳化渐青，且制备的乳化渐青储存稳定性好、渗 透能力强，乳化渐青的各项性能指标都满足行业标准，用该高固含量乳化渐青制备的乳化 溫拌混合料的各项性能都能满足热拌渐青混合料的技术要求。
[0006] 为实现为上述发明目的，本发明的具体技术方案如下：
[0007] -种高阳离子度渐青乳化剂，该高阳离子度渐青乳化剂结构式是：
[0008] 提供一种高阳离子度渐青乳化剂的制备方法，包括W下步骤：
[0009] (1)将二乙締=胺加入到无水十二烷基对苯甲酸中，升溫至150~160°C揽拌进行 酷胺化反应，继续升溫至200~220°C进行脱水反应直至无馈出物为止，然后降溫到50~
70°C，加入溶剂揽拌溶解得到咪挫嘟环中间体化合物I 的 溶液；
[0010] (2)接着将3-氯-2-径丙基=甲基氯化锭水溶液滴加到咪挫嘟环中间体化合物溶 液中，滴加完毕后继续70~100°C条件下反应得到中间体II
[0011] (3)中间体II冷却后加入盐酸进行酸化反应，即得到最终产物高阳离子度渐青乳 化剂。
[0012] 按上述方案，步骤（1)中所述的脱水为将十二烷基对苯甲酸加入到反应容器中， 在110°C，SmmHg条件下揽拌脱水Ih。
[0013] 按上述方案，步骤（1)中酷胺化反应的时间为3~化。
[0015] 步骤（1)中在150~160°C发生的反应是十二烷基对苯甲酸与二乙締S胺的酷胺 化反应：
[0017] 继续升溫至200~220°C发生的反应是上述酷胺化产物在更高的溫度下进一步脱 水生成咪挫嘟环，得到中间体I化合物，反应如下：
[0019] 按上述方案，步骤（1)中加入的溶剂为可W和水互溶的有机溶剂，可W选自甲醇、 乙醇、丙醇、丙酬、乙二醇等其中的一种或两种，综合价格、环保等方面考虑优选甲醇或乙 醇，更优选乙醇。
[0020] 按上述方案，步骤（1)所述溶剂的量为十二烷基对苯甲酸和二乙締=胺总质量的 40 %~100%，进一步优选60~80%。将步骤（1)得到的中间体I配成55. 5~62. 5 %浓 度的溶液。
[0021] 按上述方案，步骤（2) 3-氯-2-径丙基=甲基氯化锭水溶液的浓度为30 %~ 69 %，进一步优选配成40 %~50 %的水溶液。所述的3-氯-2-径丙基=甲基氯化锭既 可W用环氧氯丙烷和S甲胺盐酸盐自行合成，具体合成方法有较多文献如US2876217、 US4594452等都有报道，也可W是市场上售卖的商品化产品，如陶氏公司的商标为QUAT188 的3-氯-2-径丙基=甲基氯化锭水溶液。
[0022] 按上述方案，步骤似的反应时间为2~地。
[0023] 按上述方案，步骤（2)中所述的3-氯-2-径丙基=甲基氯化锭的摩尔量为步骤 (1)所用的二乙締S胺摩尔量的1~2倍。
[0024] 步骤（2)中3-氯-2-径丙基=甲基氯化锭水溶液与步骤（1)得到的中间体I溶 液反应得到中间体II，反应如下：
[0026] 按上述方案，步骤（3)的反应时间为0. 5~比，反应溫度为60~80°C。
[0027] 按上述方案，步骤（3)中所述的盐酸的摩尔量为步骤（1)中二乙締=胺摩尔量的 2~4倍。上述方案中加入盐酸的目的是盐酸和步骤（2)得到的中间体II反应生成最终产 物高阳离子度渐青乳化剂，反应如下：
[0029] 本发明所述的高阳离子度渐青乳化剂在制备高固含量乳化渐青中的应用，其特征 在于，应用方法为将高阳离子度渐青乳化剂配制成3. 0~5. 0%的水溶液，无需调酸，加热 制得皂液，将渐青和乳化剂皂液通过胶体磨乳化得到高固含量乳化渐青。
[0030] 按上述方案，加热制备皂液的溫度为50-80°C;所述的乳化渐青的固含量可W达到 75%W上。
[0031] 本发明的优点在于，提供的渐青乳化剂阳离子度高、空间位阻大，可W很容易乳化 渐青，且用该乳化剂可制备出固含量高达75%W上的乳化渐青，得到的高固含量乳化渐青 储存稳定性好、渗透能力强、与各种骨料配伍性好，是乳化溫拌混合料的理想材料。用该高 固含量乳化渐青制备的乳化溫拌混合料的各项性能都能满足热拌渐青混合料的行业标准 和技术要求。
[0032] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中，在不背离本发明的技术解决方案前提下，对本发明所作的本领域普通技术 人员容易实现的任何改动或改变都将归入本发明的权利要求范围之内。
[0034] (1)高阳离子度渐青乳化剂的制备
[0035] 1)将290. 4g(1.0mol)十二烷基对苯甲酸加入到反应容器中，在110°C，5mmHg条 件下揽拌脱水比，之后向反应容器中加入103. 2g(l.Omol)二乙締S胺，升溫至150°C揽拌 反应化，继续升溫至200°C反应化，然后降溫到50°C，加入236g无水乙醇揽拌溶解Ih得到 中间体I溶液；2)在70°C将470g40% (1.Omol)的3-氯-2-径丙基S甲基氯化锭水溶液 在Ih滴加到中间体I的乙醇溶液中，滴加完毕后继续70°C条件下反应4h得到中间体II; 3)中间体II冷却到60°C后在30min内加入243g30% (2.Omol)的工业盐酸，继续揽拌比 即得到最终产物高阳离子度渐青乳化剂。乳化剂的固含量为48. 7%。
[0036] 似高固含量乳化渐青的制备
[0037] 将16.Og本实施例制备的高阳离子度渐青乳化剂加入到480g水中揽拌溶解，加热 至50°C制得皂液，取已经预热到130°C的AH-70#基质渐青1500g，将渐青和乳化剂皂液通过 胶体磨乳化制备出固含量为75%的乳化渐青。
[003引 （3)高固含量乳化渐青性能检测
[0039] 制备出的乳化渐青按照我国交通运输部制定的《公路渐青路面施工技术规范》 QTJF40-2004)中关于阳离子拌合用乳化渐青技术要求的试验项目，依据交通运输部制定 的《公路工程渐青及渐青混合料试验规程KJTJE20-2011)相关实验方法进行检测，结果表 明制备出的高固含量乳化渐青的各项性能指标都满足技术要求，具体见表1。

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