[發(fā)明專利]一種木質(zhì)素磺酸鹽型冷再生瀝青乳化劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410526313.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104311833A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳香;洪錦祥;魏唐中;張?zhí)K龍;林俊濤;朱曉斌;蔡光楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;攀枝花博特建材有限公司;博特建材（天津）有限公司
• 主分類號(hào): C08H7/00
• 分類號(hào): C08H7/00;C08L95/00;C08L97/00;C08J3/03;C04B28/00;C04B26/26
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 游富英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷再生瀝青乳化劑，具體涉及木質(zhì)素磺酸鹽型冷再生瀝青乳化劑的制備方法。?

背景技術(shù)

我國(guó)每年造紙廢水排放量約為50億噸，居我國(guó)各類工業(yè)排放量的首位。目前造紙行業(yè)排放總量50％的廢水沒(méi)經(jīng)過(guò)任何處理，廢水污染防治任務(wù)相當(dāng)繁重。采用堿造紙法產(chǎn)生大量的木質(zhì)素磺酸鹽，每年造紙產(chǎn)生的木質(zhì)素也高達(dá)450萬(wàn)噸。迄今為止，我國(guó)只有僅僅6％左右工業(yè)木質(zhì)素得到有效利用(包括約300萬(wàn)噸木質(zhì)素磺酸鹽和10萬(wàn)噸堿木質(zhì)素)。且這些木質(zhì)素僅僅用于減水劑、分散劑，印染行業(yè)等低端產(chǎn)業(yè)、這不僅造成資源的極大浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染了環(huán)境。而目前適用于冷再生體系的瀝青乳化劑主要為木質(zhì)素類，因此，采用造紙工業(yè)產(chǎn)生的木質(zhì)素磺酸鹽制備冷再生專用瀝青乳化劑(國(guó)內(nèi)造紙主要采用堿法制漿，因此會(huì)產(chǎn)生大量的造紙廢液。傳統(tǒng)制備木質(zhì)素方法就是對(duì)造紙廢液進(jìn)行酸析干燥，該方法會(huì)反應(yīng)掉大量的燒堿，使燒堿不能夠得到有效的回收利用，且生成有毒污染氣體H2S。因此目前國(guó)內(nèi)很少有廠家采用該方法制備木質(zhì)素。現(xiàn)在造紙廠改變?cè)旒埞に嚕苯永脕喠蛩猁}為堿進(jìn)行造紙，因此會(huì)帶來(lái)造紙廢液中含有木質(zhì)素磺酸鹽，而不是木質(zhì)素。因此采用該方法原材料很容易得到，且價(jià)格較為便宜，同時(shí)不會(huì)對(duì)破壞造紙用的亞硫酸鹽。)，可節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，對(duì)促進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。目前針對(duì)木質(zhì)素磺酸鹽生產(chǎn)陽(yáng)離子瀝青乳化劑只有專利CN201210259748報(bào)道，先將木質(zhì)素磺化，在進(jìn)行曼尼希反應(yīng)合成高粘附性能的CA砂漿陰離子瀝青乳化劑，該乳化劑必須控制嚴(yán)格的磺酸根和胺的比例來(lái)進(jìn)行合成得到目標(biāo)產(chǎn)物乳化劑，但是沒(méi)有直接采用木質(zhì)素磺酸鹽進(jìn)行曼尼希反應(yīng)來(lái)合成。目前研究都是集中對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行mannich反應(yīng)改性得到陽(yáng)離子乳化劑，但是很少有直接采用木質(zhì)素磺酸鹽為原材料進(jìn)行曼尼希改性。只有《木質(zhì)素磺酸鹽Mannich堿鉆井液處理劑的合成與性能研究》(鉆井液與完井液，2010，27(4)，13-15報(bào)道采用曼尼希反應(yīng)對(duì)木質(zhì)素磺酸進(jìn)行改性用于鉆井液，由于用途不同對(duì)?親水親油值HLB要求不同。且該文章報(bào)道用混合溶劑作為溶劑，與本申請(qǐng)專利不同。?

舊瀝青混合料(RAP)的使用是符合環(huán)保的要求，因此受到各國(guó)政府的大力支持。而在1980年，美國(guó)就使用了5000萬(wàn)噸的RAP。到2000年，美國(guó)RAP的利用率超過(guò)80％。日本在1976年開(kāi)始大規(guī)模的使用RAP。至1997年日本使用了3600萬(wàn)噸的RAP。歐洲瀝青路面協(xié)會(huì)(NAPA)在其網(wǎng)站上公布，其成員國(guó)的RAP100％返回再生利用。我國(guó)上海市市政工程管理局200年發(fā)布了“上海市就瀝青混合料再生利用管理規(guī)定”的文件。大力鼓勵(lì)瀝青混合料生產(chǎn)單位使用瀝青再生料，舊瀝青再生料的重新利用有兩種方法：即熱再生和冷再生；而使用目前市售的冷再生木質(zhì)素瀝青乳化劑制成的瀝青混合料，其干濕劈裂強(qiáng)度比和早期強(qiáng)度一直不太理想，無(wú)法達(dá)到技術(shù)要求，使得道路遲遲無(wú)法開(kāi)放，成為難以攻克的難題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高冷再生瀝青乳化效果，提高瀝青混合料的干濕劈裂強(qiáng)度比和早期強(qiáng)度，能夠提前開(kāi)放交通的木質(zhì)素磺酸鹽型冷再生瀝青乳化劑的制備方法。?

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：?

一種木質(zhì)素磺酸鹽型冷再生瀝青乳化劑的制備方法，包括如下步驟：?

(1)將胺加入到木質(zhì)素磺酸鹽溶液中，加入的胺的質(zhì)量占木質(zhì)素磺酸鹽質(zhì)量的20～40％；?

(2)升溫，然后加入醛，反應(yīng)得到木質(zhì)素磺酸鹽型冷再生瀝青乳化劑；加入的醛與步驟(1)中胺的質(zhì)量比為0.78:1～2.7:1，優(yōu)選為1:1～2:1。?

步驟(2)中升溫至50℃～120℃，反應(yīng)時(shí)間為4～7h；在該溫度和時(shí)間內(nèi)反應(yīng)能夠提高木質(zhì)素磺酸鹽的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)條件較為溫和。?

醛的滴加速度太慢會(huì)造成反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，滴加速度太快的話，來(lái)不及和胺反應(yīng)的醛會(huì)和酚反應(yīng)，同時(shí)放出大量的熱，造成醛揮發(fā)，也影響產(chǎn)率；所以步驟(2)中醛的加入速度為在70～120滴/min。?

木質(zhì)素磺酸鹽濃度太稀，木質(zhì)素磺酸鹽和胺以及醛觸碰的幾率減少，因此產(chǎn)率會(huì)降低；濃度太高時(shí)，木質(zhì)素磺酸鹽溶液稠度太大，流動(dòng)性不好，尤其是生成產(chǎn)物時(shí)會(huì)使?jié)舛忍螅肿娱g作用力太強(qiáng)，不易流動(dòng)；優(yōu)選的步驟(1)中木質(zhì)?素溶液的質(zhì)量濃度為30～57％。?

所述木質(zhì)素磺酸鹽溶液由以下方法制備得到：先將木質(zhì)素磺酸鹽加入到水中，然后加入堿調(diào)節(jié)溶液pH值至9.0～11.0，攪拌半小時(shí)。?