[发明专利]一种苯二胺型阳离子沥青乳化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种苯二胺型阳离子沥青乳化剂及其制备方法，所述乳化剂的结构式如通式(1)所示，其中，n＝12、16或18。本发明乳化剂在实际应用中不需调酸，节约了成本，减少了污染，制备乳化沥青时不需要添加促凝剂和缓凝剂，使用起来更加方便。

技术领域

本发明涉及精细有机化学技术领域，尤其是涉及一种以苯二胺与季铵盐为原料，制备的苯二胺型阳离子沥青乳化剂。

背景技术

我国交通道路事业正处于平稳增长期，2016年末全国公路总里程469.63万公里，比上年增加11.90万公里，其中高速公路里程突破13万公里。公路密度 48.92公里百平方公里，增加1.24公里百平方公里。公路养护里程459.00万公里，占公路总里程97.7％。为了降低路面养护的成本，并且能够使养护效果明显，乳化沥青的使用对于解决目前交通发展需要和道路养护不足之间的矛盾，促进公共交通事业的发展具有重要意义。

现有的沥青乳化剂有阴离子，阳离子，两性和非离子型沥青乳化剂。阴离子型破乳速度较慢，与骨料的粘附性也较差，影响路面的早期成型且易受天气因素制约。阳离子沥青乳化剂发展较阴离子沥青乳化剂晚一些，但由于其克服了阴离子沥青乳化剂的缺点，破乳速度较快，与各种骨料粘附性较好，在国内外发展迅速。两性型乳化剂制备成本较高，大多处于实验室研发阶段，在实际应用中使用较少。非离子型由于其不能形成带电荷的乳化沥青微粒，所以与骨料的结合力较差，一般不单独使用。

阳离子型包括季铵盐类，烷基胺类，氧化胺类，木质素类，酰胺类，咪唑啉类。阳离子沥青乳化剂是目前用量最大的沥青乳化剂，但国内阳离子沥青乳化剂存在产品质量不稳定、慢裂快凝型乳化剂品种单一等问题，与国外相比还有很大差距。

虽然阳离子沥青乳化剂发展相对晚一些，但由于其展现出的优异的性能，如破乳速度较快，与各种骨料粘附性较好等特点，得到了世界各国的重视，在国内外发展迅速，种类和用量迅速增长。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种苯二胺型阳离子沥青乳化剂及其制备方法。本发明乳化剂在实际应用中不需调酸，节约了成本，减少了污染，制备乳化沥青时不需要添加促凝剂和缓凝剂，使用起来更加方便。

本发明的技术方案如下：

一种苯二胺型阳离子沥青乳化剂，所述乳化剂的结构式如通式(1)所示：

其中，n＝12、16或18。

一种所述苯二胺型阳离子沥青乳化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将长链叔胺加入极性溶剂中，然后逐滴滴加盐酸，搅拌，20～30℃条件下反应25～35min，之后继续滴加环氧氯丙烷，继续搅拌反应，40～50℃条件下反应6～10h，重结晶制得中间体N-(3-氯-2-羟基)丙基-N,N-二甲基长链烷基氯化铵；

(2)将对苯二胺和无机碱溶解在极性溶剂中，之后再加入步骤(1)制得的中间体，搅拌反应，85～95℃条件下反应40～48h，重结晶，制得所述苯二胺型阳离子沥青乳化剂。

步骤(1)中所述长链叔胺、盐酸与环氧氯丙烷之间的摩尔比为1:1～1.3:1～1.3。

步骤(1)中所述长链叔胺为N,N-二甲基十二烷基胺、N,N-二甲基十六烷基胺或N,N-二甲基十八烷基胺；所述极性溶剂为乙醇。

步骤(1)中所述重结晶所用溶剂为乙醇与乙酸乙酯的混合溶剂，乙醇与乙酸乙酯的体积比为1～3:20。

步骤(2)中所述无机碱为无水碳酸钠或无水碳酸钾。

步骤(2)中所述极性溶剂为水和异丙醇的混合溶剂，水与异丙醇的体积比为1:1～2。