[發明專利]一種纖維素多醚類季銨鹽陽離子瀝青乳化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810446780.0
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108485293A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 邱暾哲;徐自強;周健
• 申請（專利權）人: 蘇州太星新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L1/30;C08K3/28;C08K3/16;C08K3/30;C08J3/03
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本發明提出一種纖維素多醚類季銨鹽陽離子瀝青乳化劑及其制備方法。一種纖維素多醚類季銨鹽陽離子瀝青乳化劑的制備方法，其分子結構通式為：其中n＝1,2,3,4，cellulose代表纖維素分子鏈。本發明的原料來源廣泛，生產成本低，制備工藝簡單，制備的瀝青乳化劑性能優良，乳化瀝青細膩均勻，穩定性好，具有中裂型和慢裂型瀝青乳化劑的特性，有廣闊應用前景。

技術領域

本發明屬于精細化工領域，具體涉及一種纖維素多醚類季銨鹽陽離子型瀝青乳化劑。

背景技術

隨著瀝青應用水平的不斷發展，普通熱瀝青的不足也開始顯現：瀝青凝結速度太快，使用時需要反復加熱，這在使用過程中造成了極大的能源浪費和環境污染。將冷瀝青加熱到融化粘稠狀態，在含有適量乳化劑的水溶液中，經過攪拌使瀝青能以一種微細的顆粒狀態散布在溶液中，形成(O/W)狀的乳液，這就是乳化瀝青。這種瀝青乳液在常溫下以液態形式存在，呈深棕色或黑色，高溫下具有良好的流動性。影響乳化瀝青路用性能的最關鍵因素就是瀝青乳化劑，目前國內外陽離子型瀝青乳化劑主要品種有有機胺類、季銨鹽類、咪唑啉類、酰胺類等，隨著陽離子乳化瀝青的應用，瀝青乳化劑的品種也逐漸豐富。

美國專利USP4338136以C_12-18長碳鏈脂肪酸與二乙烯三胺在一定條件下反應制備瀝青乳化劑。該方法的缺點是制備的瀝青乳化劑價格昂貴，用于稀漿封層施工時，破乳時間長，成型時間慢，開放交通時間長。中國專利CN1096714利用煉油廠副產環烷酸與烯基多胺反應，制備瀝青乳化劑。該方法的缺點是乳化劑的原料供應受到很大制約，不利于推廣應用。中國專利CN1861721A涉及一種松香陽離子瀝青乳化劑。該乳化劑是由松香和烯基多胺反應，得到松香中間體，然后，與不同類型的季銨鹽中間體縮合，制得性能優良的松香陽離子瀝青乳化劑。這一方法的缺點是反應步驟繁瑣，需要高溫反應。中國專利CN101712625A涉及一種兩性慢裂快凝瀝青乳化劑合成方法，采用油酸與多胺反應生成酰胺多胺，然后加入氯乙酸發生鹵代反應，制得瀝青乳化劑。該方法的缺點是制備時需要高溫反應。中國專利CN101745340A涉及一種陽離子瀝青乳化劑制備方法，主劑由混合有機酸和有機胺反應得到中間體，再進行季銨化反應制得，輔劑為非離子表面活性劑和改性助劑。該方法的缺點是制備步驟繁瑣，成本較高，需要高溫反應。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明一種纖維素多醚類季銨鹽陽離子型瀝青乳化劑及其制備方法，本發明制備的瀝青乳化劑原料來源廣泛，生產成本低，制備工藝簡單，可乳化多種不同型號的瀝青，制備的乳化瀝青細膩均勻，儲存穩定性好。

本發明提供一種纖維素多醚類季銨鹽陽離子瀝青乳化劑，其分子結構通式為：

其中n＝1,2,3,4，cellulose代表纖維素分子鏈。

本發明進一步提供一種纖維素多醚類季銨鹽陽離子瀝青乳化劑的制備方法，按照以下步驟進行：

(1)將對羥基苯甲醛、纖維素、二氯亞砜和三乙胺混合反應，得到反應中間體Ⅰ，中間體Ⅰ為：

(2)將聚乙二醇與對甲苯磺酰氯、氫氧化鉀混合反應，得到中間體Ⅱ，聚乙二醇的聚合度n＝1,2,3,4，中間體Ⅱ為：TsO(CH₂CH₂O)nH；

(3)將中間體Ⅰ、中間體Ⅱ和碳酸鉀混合反應，得到中間體Ⅲ，中間體Ⅲ為：

(4)將中間體Ⅲ和氫溴酸混合反應，得到中間體Ⅳ，中間體Ⅳ為：

(5)將乙醇合三氯乙醛與碘甲烷混合反應，得到中間體Ⅴ，中間體Ⅴ為：(CH2CH3)2CH3N+CH2CH2COOCH2CH3_.I-；

(6)將中間體Ⅴ和中間體Ⅳ混合反應，得到纖維素多醚類季銨鹽陽離子瀝青乳化劑；以上步驟只要不影響制備，可置換。