[发明专利]一种慢裂型改性沥青乳化剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，特别涉及一种慢裂型改性沥青乳化剂，还涉及该乳化剂的制备方法与应用。

背景技术

沥青乳化剂是一种表面活性剂的一种类型。其化学结构由亲油基和亲水基组成。它能吸附在沥青颗粒和水界面，显著降低沥青与水界面的自由能，使其构成均匀而稳定的乳浊液的一种表面活性剂。

近20年，阳离子乳化沥青发展速度很快。这种沥青乳液带有正电荷，当与骨料接触时，由于异性相吸，使沥青微粒吸附在骨料表面上。日本使用沥青乳化剂是在1925年东京大地震恢复时期使用沥青乳化剂。1930年开始有商品市场，战后有得到迅速恢复与发展。法国于1951年开始研制阳离子乳化剂。1957年美国把阳离子乳化剂应用在道路施工上，且于1959年开始商业化。苏联1972年试制阳离子乳化剂烷基三甲基氯化铵，利用它作为沥青乳化剂。我国阳离子沥青乳化剂的研制和应用起步较晚，1977年研制成功，1978年由交通部组织完成了“阳离子乳化沥青及其路用性能研究”课题协作组。1981年列为交通部重点科研项目，1983年列为国家计委与经委的节能应用项目。1985年决定在“七五”期间全国范围推广应用。1987年在杭州召开的阳离子乳化沥青推广会，并提出1990年我国有1/3路面使用阳离子沥青乳化剂。由于原料短缺，阳离子沥青乳化剂产量远远满足不了实际应用的需要，今后要在国内阳离子沥青乳化剂的新品种和制备工艺上加强开发和推广应用，提高我国筑路技术水平，促进国民经济的发展。

专利CN102924299公开了一种慢裂慢凝型沥青乳化剂的制备方法，该方法通过三步较复杂的反应制得一种新型慢裂慢凝型沥青乳化剂；然而该方法一方面制备工艺复杂，产率较低，另一方面制得的乳化剂性能乳化效果一般，且不适用于改性沥青，更重要的是，使用该沥青乳化剂时，需要较高的掺量，约为0.8%以上，甚至不能乳化。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种慢裂型改性沥青乳化剂。

技术方案：本发明提供的式（1）所示的慢裂型改性沥青乳化剂：

其中，R₁为C14-C18的烷基、油基或松香基；n为3-6。

本发明还提供了一种上述慢裂型改性沥青乳化剂的制备方法，包括以下步骤：长链脂肪基叔胺和氯代脂肪胺在60℃～90℃下反应2～4h即得。

反应式如下：

作为优选，长链脂肪基叔胺和氯代脂肪胺的摩尔比为2:1～1:1。

作为另一种优选，反应溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、乙腈、正辛烷、乙醇、甲苯、甲醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、氯仿、二氯甲烷、吡啶、异丙醇中的一种或几种。

其中，所述长链脂肪基叔胺的结构式如式（2）所示：

R₁为C14-C18的烷基、油基或松香基。

其中，所述氯代脂肪胺的结构式如式（3）所示：

Cl（CH₂）_nNH₂      （3）；

n为3-6。

有益效果：本发明提供的慢裂型改性沥青乳化剂其分子带有一个阳离子中心粒径较小、乳化性能较好、储存稳定性高，可以有效地提高改性乳化沥青的稳定性和渗透性。

该慢裂型改性沥青乳化剂的制备方法工艺简单、操作简便、反应条件温和、产率较高、环境友好，易于实现工业化。

本发明制得的慢裂型改性沥青乳化剂结构新颖，乳化效果好。

本发明制得的慢裂型改性沥青乳化剂适用范围广，特别适用于改性沥青，同时使用在改性沥青乳化时，仅需0.4%的掺量即可，大大降低了成本。

具体实施方式

为对本发明进行更好的说明，以下实施例中，产物均经柱分离后计算产率。

柱产物的条件为：

采用中等型号的硅胶色谱柱，填充剂为200-400目的硅胶20～25厘米，流动相为乙醇/石油醚=9/3～6/1（流动相根据中间产物的极性而定）。R_f=0.2～0.4。

慢裂型改性乳化沥青的性能检测的方法和标准参照《公路沥青路面施工技术规范》（中华人民共和国行业标准，JTG F40-2004）。

本发明所用原料来源：

十四烷基二甲基叔胺：上海金山经纬(叔胺)化工有限公司

十六烷基二甲基叔胺：上海金山经纬化工有限公司