[發(fā)明專利]一種改性聚乙烯醇陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910520320.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN110144023B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王月欣;王曉曦;張倩;高孟瑤;張子旭;侯閏翰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F16/06
• 分類號(hào): C08F16/06;C08F8/32;C08J3/03;C08L95/00
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發(fā)明為一種改性聚乙烯醇陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑的制備方法。該方法包括以下步驟：將聚乙烯醇加入到蒸餾水中溶脹0.5~1h，加入氫氧化鈉溶液后，升溫至70~85℃，堿化0.5~1h，加入長(zhǎng)鏈季銨鹽中間體，反應(yīng)4~5h；反應(yīng)完后，45℃減壓蒸餾處理并進(jìn)行真空干燥，得到改性聚乙烯醇陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑。本發(fā)明中制備乳化劑所需的原材料綠色環(huán)保、價(jià)格低廉、有機(jī)溶劑用量少、制備工藝簡(jiǎn)單、乳化劑的乳化能力強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性聚乙烯醇陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑的制備方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著公路基建事業(yè)的發(fā)展，作為公路基建不可替代材料的瀝青行業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。隨著瀝青應(yīng)用水平的不斷提高，傳統(tǒng)熱瀝青的不足也開始顯現(xiàn)：瀝青凝結(jié)速度太快，使用時(shí)需要反復(fù)加熱，在使用過(guò)程中造成了很大的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染，加之修筑道路的二次施工和返修，造成了資源的嚴(yán)重匱乏。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，瀝青乳化劑的研究與應(yīng)用是解決上述問(wèn)題的有效途徑。與傳統(tǒng)熱瀝青相比，乳化瀝青具有節(jié)省能源、提高工效、延長(zhǎng)施工季節(jié)、改善施工條件、減少環(huán)境污染、提高瀝青路面使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。瀝青乳化劑按其離子類型可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型和兩性型，其中陽(yáng)離子型瀝青乳化劑由于自身帶有的正電荷可以與石料所帶的負(fù)電荷很好的結(jié)合，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，與石料結(jié)合后黏附性和穩(wěn)定性均得到了增強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)陽(yáng)離子型瀝青乳化劑種類較少，大多數(shù)以快裂型和中裂型為主，難以滿足稀漿封層的要求，同時(shí)現(xiàn)有的陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑用量較大，原材料價(jià)格偏高，因此開發(fā)一種價(jià)格低廉高效的陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑具有十分重要的工業(yè)意義。

現(xiàn)用的陽(yáng)離子瀝青乳化劑多為小分子類瀝青乳化劑，如郭彥強(qiáng).脂肪酰胺陽(yáng)離子瀝青乳化劑的合成及性能[J].公路,2014,11.以棉籽油、馬來(lái)酸、多乙烯多胺為原料，制備了一種脂肪酰胺陽(yáng)離子瀝青乳化劑，該乳化劑具有很好的乳化能力，制備的瀝青乳液具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性；謝益誠(chéng).含哌啶環(huán)的陽(yáng)離子雙子表面活性劑的合成及性能研究[J].日用化學(xué)工業(yè),2017,47(4):181-185.以苯胺、環(huán)氧氯丙烷、哌啶、1-溴癸烷為原料合成了含有哌啶環(huán)的陽(yáng)離子雙子型表面活性劑，乳化瀝青測(cè)試表明該乳化劑是陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑，具有較好的穩(wěn)定性；劉佳佳.一種陽(yáng)離子Gemini型瀝青乳化劑的合成及性能[J].應(yīng)用化學(xué),2018,35(5):552-558.以苯胺、環(huán)氧氯丙烷、十四烷基二甲基叔胺為原料，制備了一種含有苯環(huán)的陽(yáng)離子Gemini型瀝青乳化劑3,3’-苯基亞氨基-(二(2-羥基丙基-十四烷基二甲基)氯化銨)，乳化測(cè)試表明該乳化劑屬于陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑；中國(guó)專利CNIO851704OA以對(duì)羥基苯甲醛、纖維素、三乙胺、3-氨基-1-丙醇、氯乙酸鈉等為原料合成了一種纖維素類季銨鹽陽(yáng)離子型瀝青乳化劑，該乳化劑制備的乳化瀝青細(xì)膩均勻，穩(wěn)定性好。但上述報(bào)道中的幾種乳化劑均存在其表面張力在常溫下較高、制備過(guò)程中溶劑以有機(jī)溶劑為主、所用原材料價(jià)格偏高、乳化劑用量較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前乳化劑的不足，提供了一種改性聚乙烯醇陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑的制備過(guò)程。該方法以聚乙烯醇為原材料，水為溶劑，通過(guò)接枝長(zhǎng)鏈季銨鹽中間體，合成了一種新型的陽(yáng)離子慢裂型大分子瀝青乳化劑。本發(fā)明中制備乳化劑所需的原材料綠色環(huán)保、價(jià)格低廉、有機(jī)溶劑用量少、制備工藝簡(jiǎn)單、乳化劑的乳化能力強(qiáng)。

本發(fā)明技術(shù)方案為：

一種改性聚乙烯醇陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏啡苡谟袡C(jī)溶劑中，待體系溫度升至50～70℃，0.5～1h內(nèi)滴加環(huán)氧氯丙烷，50～70℃條件下反應(yīng)4～5h；冷卻至室溫后，45℃減壓蒸餾處理后進(jìn)行真空干燥處理，得到長(zhǎng)鏈季銨鹽中間體；

其中，物料的摩爾配比為：長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏罚涵h(huán)氧氯丙烷＝1.0：1.1～1.2；每20～40mL的有機(jī)溶劑中加入0.10～0.15mol的長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏贰?/p>