[發(fā)明專利]一種非離子表面活性劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310050813.7
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103980718A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余建軍;馬蘭;王利民;吳德龍;馬云容;李立勇;田禾;戴俊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海龍孚材料技術(shù)有限公司;華東理工大學(xué)
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L71/00;C08K5/20;C08G65/00;C07C231/02;C07C233/18;C07C233/20;C04B24/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 朱水平;余化鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面活性劑領(lǐng)域，尤其涉及一種非離子表面活性劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

表面活性劑主要包括四大類別，分別是陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和兩性表面活性劑。近年來，尋找合適的表面活性劑用于降低瀝青與石料拌合和壓實的溫度，是瀝青研究領(lǐng)域的熱點。適宜的表面活性劑及其組合可以降低瀝青和石料拌合與壓實的溫度，從而降低瀝青制備過程中的能源消耗、氣體排放和改善施工環(huán)境。

近年來，隨著環(huán)境問題和全球變暖的日漸嚴重，如何節(jié)約能源、同時降低二氧化碳的排放成了化學(xué)領(lǐng)域研究的一個重要方面。近年，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的擴大，瀝青的鋪路過程成了其中的重要一項，而此過程中能源的消耗和二氧化碳排放較大，降低瀝青生產(chǎn)及路面鋪展壓實過程中的溫度可以有效的降低能源的消耗、降低二氧化碳的排放、改善工人的施工環(huán)境。瀝青溫拌技術(shù)是相對于瀝青的熱拌技術(shù)而言的。瀝青的熱拌技術(shù)是指瀝青在160℃下加熱融化，石料在180-200℃加熱條件下脫水干燥，瀝青和石料拌合和壓實的溫度不低于140℃。溫拌瀝青技術(shù)是指在低于熱拌瀝青技術(shù)30-50℃溫度下將瀝青和石料拌合和壓實。到目前為止，溫拌瀝青技術(shù)的總類很多，其中主要有WMA-Foam（瀝青溫拌發(fā)泡技術(shù)）、LEA（low?energy?asphalt）、Astec的綠色雙滾筒、合成沸石、Evotherm（益路）、Rediset?WMX、REVIX和Sasobit蠟等技術(shù)。

上述的瀝青溫拌技術(shù)根據(jù)工作機理，可以分為三大類：瀝青發(fā)泡技術(shù)；膠結(jié)料降粘型技術(shù)和基于表面活性劑平臺的Evotherm技術(shù)。所有這些技術(shù)都是通過在給定的溫度條件下降低溫拌瀝青混合物的粘度或增大瀝青粘合劑的體積來完成的。這些技術(shù)使石料在低于熱拌瀝青的溫度條件下能充分拌合和壓實。

膠結(jié)料降粘型即向瀝青中加入流變學(xué)改性劑，如向瀝青中加入Sasobit蠟，即長碳鏈的聚乙烯蠟來降低瀝青的粘度，但是在瀝青的長期使用后，它的剛度增強了，即瀝青的柔性降低了。因此，瀝青的低溫性能受到了損壞，所以容易引起瀝青混合物在低溫下的斷裂，尤其是在冬天。瀝青發(fā)泡技術(shù)的工作原理是是向瀝青中導(dǎo)入水，使瀝青發(fā)泡，從而使瀝青表面形成水膜，形成的水膜可以起到潤滑的作用，從而使瀝青在石料表面充分裹附，降低瀝青混合料的操作溫度。但是該技術(shù)涉及拌合設(shè)備的大型改造，所以其應(yīng)用有很大程度的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于為了克服現(xiàn)有的瀝青溫拌技術(shù)對瀝青低溫性能的影響及對拌合設(shè)備的大規(guī)模改造等方面的缺陷，提供了一種非離子表面活性劑及其制備方法和作為瀝青溫拌劑的應(yīng)用。本發(fā)明的非離子表面活性劑作為瀝青溫拌劑可以降低拌合和壓實的溫度，降低瀝青的粘度、增加瀝青的流動性，降低瀝青制備過程的能量消耗，提高瀝青的抗水損能力。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：

本發(fā)明提供了一種非離子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R為C₇-C₁₇烷基和/或C₇-C₁₇烯烴基，所述的結(jié)構(gòu)的分子量為230~2000。

本發(fā)明還提供了一種非離子表面活性劑的制備方法，其包括下述步驟：

脂肪酸Ⅰ與聚醚胺Ⅱ發(fā)生酰胺化反應(yīng)，所述的脂肪酸Ⅰ與所述的聚醚胺Ⅱ的摩爾比為（1:1）-（1:2），R為C₇-C₁₇烷基和/或C₇-C₁₇烯烴基，聚醚胺Ⅱ的分子量M滿足230≤M<2000。

其中，本發(fā)明一較佳實施例中，所述的R為C₁₃烷基和/或C₁₃烯烴基且M=230；或，R為C₁₅烷基和/或C₁₅烯烴基且M=400。

其中，所述的酰胺化反應(yīng)較佳地在二甲苯中進行，優(yōu)選實現(xiàn)二甲苯吸附脫水工藝。

其中，所述的酰胺化反應(yīng)的溫度較佳地為120℃-180℃，更佳地為120℃-160℃，最佳地為140℃-160℃。

其中，所述的酰胺化反應(yīng)的時間一般以檢測反應(yīng)體系胺值不變?yōu)橹梗^佳地為6-48小時，更佳地為10-24小時，最佳地為10-18小時。

其中，所述的脂肪酸Ⅰ與所述的聚醚胺Ⅱ的摩爾比較佳地為（1:1）-（1:1.5），更佳地為（1:1）-（1:1.3）。