[发明专利]羟丙基双季铵盐、乳化沥青及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种羟丙基双季铵盐的制备方法，其包括下述步骤：①将反应物HCl与反应物三甲胺混合，于溶剂中进行反应，反应后用三甲胺水溶液调节pH值至3-4，得料液；②将所述料液与环氧卤丙烷混合，反应得3-氯-2-羟丙基三甲基卤化铵；③将所述3-氯-2-羟丙基三甲基卤化铵和长链叔胺在溶剂中进行反应，反应后即得羟丙基双季铵盐；其中，所述长链叔胺的结构式如式I所示，所述羟丙基双季铵盐的结构如式II所示：

其中，R₁为C₈-C₂₀的链状烷基、全氟取代的C₄直链烷基或者全氟取代的C₈直链烷基，R₂和R₃独立地为C₁-C₄的链状烷基，X为F、Cl、Br或I。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤①中，所述混合的温度10-30℃；和/或，步骤①中，所述的混合按下述操作进行：将三甲胺水溶液边搅拌边滴加至盐酸中；和/或，步骤①中，所述反应的时间为3-5h；和/或，步骤①中，所述反应物三甲胺与所述反应物HCl的摩尔比为1:0.8-1:0.5；步骤①中，所述的溶剂为水/乙醇的混合溶剂或者水/异丙醇的混合溶剂。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤②中，所述反应的温度为40-50℃；所述反应的时间为3-6.5h；和/或，步骤②中，所述环氧卤丙烷的摩尔量为步骤①中所述三甲胺的总量的0.25-0.75倍，所述三甲胺的总量为所述反应物三甲胺和步骤①中所述调节pH值所用的所述三甲胺水溶液中三甲胺的摩尔量之和；和/或，步骤②中，所述的环氧卤丙烷为环氧氯丙烷或环氧溴丙烷；和/或，步骤②中，在所述的反应后还进行纯化。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤③中，所述反应的温度为75-84℃；所述反应的时间为13-20h；和/或，步骤③中，所述3-氯-2-羟丙基三甲基卤化铵与所述长链叔胺的的摩尔比为1.05:1-1.25:1；和/或，步骤③中，所述长链叔胺中，所述的R₁为C₈-C₂₀的直链烷基；和/或，步骤③中，所述的溶剂的用量为所述反应的体系总质量的50-70%；所述的溶剂为乙醇、异丙醇、水/乙醇的混合溶剂或者水/异丙醇的混合溶剂；和/或，步骤③中，在所述的反应后还进行纯化。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤③中，所述长链叔胺中，所述的R₁为C₁₂-C₁₆的直链烷基；和/或，步骤③中，所述水/乙醇的混合溶剂中，所述乙醇和水的质量比为1:1-4:1；所述水/异丙醇的混合溶剂中，所述异丙醇和水的质量比为1:1-4:1；和/或，步骤③中，所述的纯化按下述操作进行：在醇/石油醚混合体系中进行重结晶，即可。

6.一种由权利要求1-5任一项中所述的羟丙基双季铵盐作为乳化剂在石油沥青中的应用。

7.一种乳化沥青的制备方法，其包括下述步骤：将权利要求1-5任一项中所述的羟丙基双季铵盐配成质量浓度为0.2-1.0%的水溶液，得皂液；将所述皂液升温，与加热后的石油沥青以质量比1:1-3:7的比例混合，得混合料液，所述混合料液的温度为80-110℃，剪切乳化，即得。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的石油沥青为重交石油沥青；和/或，所述混合的条件为：所述皂液升温后的温度为45-65℃，所述的加热后的石油沥青的温度为110-140℃。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述剪切乳化在胶体磨中进行；所述剪切乳化的转速为2800-3200r/min；所述剪切乳化的时间为1-2min。

10.一种由权利要求7-9任一项所述的制备方法制得的乳化沥青。