[發明專利]一種陽離子瀝青乳化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 200810238975.2
• 申請日: 2008-12-08
• 公開（公告）號: CN101745340A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 李磊;馬玲;白生軍;藺習雄;彭煜;牛春革;熊良銓;孔祥軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01F17/18
• 分類號: B01F17/18;C08K5/19
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

1.一種陽離子瀝青乳化劑，其特征在于：主劑是由混合有機酸和有機胺按摩爾 比為1∶1～3反應得到的中間體，通過季銨化試劑與中間體按摩爾比為0.5～3∶1 反應制得的產品，輔劑是由占主劑重量0.1～2.5％的非離子表面活性劑和占主劑重 量0.1～2.5％的改性助劑組合而成；

混合有機酸是由一種或一種以上相對空間位阻效應較小的直鏈、支鏈或含環烷基 的有機酸和一種或一種以上相對空間位阻效應較大的有機酸按1∶3～3∶1摩爾比混 合而成；

季銨化試劑是環氧氯丙烷、鹽酸、氯甲烷、硫酸二甲酯或氯乙酸；

改性助劑是硫酸鋁、氯化銨、氯化鈣中的一種或一種以上組份的組合；

非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。

2.根據權利要求1所述的陽離子瀝青乳化劑，其特征在于：所述的相對空間位 阻效應較大的有機酸是苯甲酸、水楊酸、松香酸、妥爾油酸、蓖麻油酸、海藻酸、丁 香酸、占噸酸、4-叔丁基苯甲酸或香草酸。

3.根據權利要求1所述的陽離子瀝青乳化劑，其特征在于：所述的相對空間位 阻效應較小的直鏈、支鏈或含環烷基的有機酸是月桂酸、十四酸、十六酸、平均分子 量為200～520的環烷酸、油酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸或二十四酸。

4.根據權利要求1所述的陽離子瀝青乳化劑，其特征在于：所述的主劑中的有 機胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙二胺、1，6-己二胺、環己胺、N- 羥乙基乙二胺、N，N’-二甲基乙二胺、N-甲基，N-二羥乙基胺、三甲胺、二乙醇胺、 三乙醇胺、N，N-二甲基丙醇胺、N，N二乙基丙醇胺、N-甲基，N-羥乙基胺、N-乙基，N -羥乙基胺、N-丁基，N-羥乙基胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、3-(二丁基)丙胺、 1-甲基哌嗪、N，N’-二(氨乙基)哌嗪、N-氨乙基哌嗪、松香胺中的一種或一種以 上組份組合而成。

5.根據權利要求1所述的陽離子瀝青乳化劑，其特征在于：所述的輔劑中的非 離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚中的AEO3、AEO5、AEO7、AEO9、平平加9、平 平加15、烷基酚聚氧乙烯醚中的TX-10、OP-10中的一種或一種以上組份組合而成。

6.根據權利要求1所述陽離子瀝青乳化劑的制備方法，其特征在于：相對空間 位阻效應較小的直鏈、支鏈或含環烷基的有機酸和相對空間位阻效應較大的有機酸按 摩爾比為1∶3～3∶1混合，再加入與混合有機酸摩爾比為1～3∶1的有機胺，同時 加入有機胺與混合有機酸總重量5～100％的溶劑及有機胺與混合有機酸總重量1～5％ 的催化劑，攪拌升溫至120～300℃，回流2～10小時后停止反應，得到酰胺、酯類或 咪唑啉中間體，脫除其中溶劑，再將季銨化試劑與中間體按摩爾比0.5∶1～3∶1反 應，反應溫度室溫～85℃，反應時間0.5～3小時，制得陽離子瀝青乳化劑主劑，再 復配以主劑重量0.1～2.5％的非離子表面活性劑及主劑重量0.1～2.5％的改性助劑 調合，調合溫度為室溫～85℃，調合時間1～3h；

所述的催化劑為偶氮二異丁腈、氧化亞錫或單丁基氧化錫；

所述的溶劑為苯、甲苯、二甲苯、混苯或烴類溶劑。

7.根據權利要求1所述的陽離子瀝青乳化劑的制備方法，其特征在于：所述的 工藝條件為：相對空間位阻效應較小的直鏈、支鏈或含環烷基的有機酸與相對空間位 阻效應較大的有機酸按摩爾比為1∶2～2∶1混合，再加入與混合有機酸摩爾比為1～ 1.7∶1的有機胺，同時加入有機胺與混合有機酸總重量5～15％的溶劑及有機胺與混 合有機酸總重量1～5％的催化劑，攪拌升溫至150～250℃，回流2～10小時后停止 反應，得到酰胺、酯類或咪唑啉中間體，脫除其中溶劑，再將季銨化試劑與中間體按 摩爾比0.8∶1～2∶1反應，反應溫度室溫～85℃，反應時間0.5～3小時，制得陽離 子瀝青乳化劑主劑，再復配以主劑重量0.1～2.5％的非離子表面活性劑及主劑重量 0.1～2.5％的改性助劑調合，調合溫度為室溫～85℃，調合時間1～3h；

所述的催化劑為偶氮二異丁腈、氧化亞錫或單丁基氧化錫；

所述的溶劑為苯、甲苯、二甲苯、混苯或烴類溶劑。

8.根據權利要求1所述的陽離子瀝青乳化劑的應用，其特征在于：將所述的陽 離子瀝青乳化劑配制成2～4％重量的水溶液，用鹽酸將其pH值調整至2～5后，再加 熱至40～80℃，通過膠體磨和加熱至130～150℃的基質瀝青充分混合成瀝青重量百分 比含量為50～65％的乳化瀝青。