脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子瀝青乳化劑及制備方法及用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子瀝青乳化劑及制備方法及用途。該乳化劑是由環(huán)氧氯丙烷和三甲胺、三乙胺或其鹽酸鹽反應(yīng)，得到三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體，然后，與不同配比的脂肪胺聚氧乙烯醚縮合，制得性能優(yōu)良、破乳時間可調(diào)節(jié)性的陽離子瀝青乳化劑。乳化劑的合成原料，廉價易得，來源豐富；該乳化劑制備的瀝青乳液細(xì)膩均勻，儲存穩(wěn)定性好，可制備普通的陽離子乳化瀝青或SBR改性乳化瀝青。本發(fā)明突出的特點(diǎn)是通過合成工藝的變化，可以生產(chǎn)適合多種用途的陽離子乳化瀝青，制得的乳化瀝青，各項(xiàng)性能均能達(dá)到中國交通部制訂的陽離子乳化瀝青的標(biāo)準(zhǔn)和美國ASTMD2397標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子瀝青乳化劑及制備方法及用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精細(xì)化工陽離子浙青乳化劑及制備方法及用途。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著陽離子浙青乳化劑的廣泛應(yīng)用，浙青乳化劑品種也日益豐富，在公路養(yǎng)護(hù)方面包括透層有的撒布、稀漿封層和微表處的施工等，均廣泛使用陽離子浙青乳化劑制備的乳化浙青材料。在大多數(shù)路面維護(hù)施工中，陽離子乳化浙青多與不同級配的石料混合使用，由于不同地域的石料材質(zhì)、粒度和表面性質(zhì)差異，使得乳化浙青材料的路面施工和易性差異較大。
[0003]美國專利USP4338136以C12_18的長碳鏈脂肪酸與二乙烯三胺在一定條件下反應(yīng)制備浙青乳化劑。這一方法制備的乳化劑主要用于稀漿封層施工，由于乳化劑結(jié)構(gòu)的單一性原因，該方法制備的浙青乳化劑和乳化浙青對石料的要求高，用于稀漿封層施工時，石料中粉料含量要求苛刻，破乳時間和開放交通時間長。中國專利CN1096714利用煉廠副產(chǎn)環(huán)烷酸與多乙烯多胺反應(yīng)，制得浙青乳化劑，這一方法的缺點(diǎn)是乳化劑原料受限制，產(chǎn)品的改進(jìn)余地不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑及制備方法及用途，目的是用脂肪胺聚氧乙烯醚為原料，通過與三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體反應(yīng)，制備具有非離子聚氧乙烯醚基團(tuán)和季銨鹽基團(tuán)的、性能優(yōu)良、破乳時間可調(diào)節(jié)性的浙青乳化劑，同時控制脂肪胺聚氧乙烯醚與三甲胺或三乙胺季銨鹽基團(tuán)的摩爾比，調(diào)節(jié)乳化劑的電性，從而調(diào)控制備的乳化浙青與石料拌合時的破乳時間。
[0005]本發(fā)明采取技術(shù)方案是，包括下列步驟:
(一)、將三甲胺、三乙胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:0.5-3，乙醇或水為溶劑，控制pH=7-12，在20-80°C，反應(yīng)2-8小時，降溫，攪拌均勻，得到三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體；
(二)、將三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體與脂肪胺聚氧乙烯醚按摩爾比1:0.5-1.1，溫度20-80°C，反應(yīng)時間2-8小時，得到脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
[0006]本發(fā)明所述脂肪胺聚氧乙烯醚的長碳鏈為碳原子數(shù)為12-24的烷烴，聚氧乙烯醚平均聚合度為2-10.。
[0007]本發(fā)明所述脂肪胺聚氧乙烯醚采用十二烷基胺聚氧乙烯醚或十八烷基胺聚氧乙烯醚，十二烷基胺聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量405g/mol，十八烷基胺聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙燒聚合度5,平均分子量489g/mol。
`[0008]本發(fā)明所述脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑在制備浙青乳液中的用途。
[0009]脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子乳化劑的合成原料易得，來源豐富，制備的浙青乳液細(xì)膩均勻，儲存穩(wěn)定性好，可制備普通的陽離子乳化浙青或SBR改性乳化浙青。通過季銨鹽中間體與不同配比的脂肪胺聚氧乙烯醚縮合，得到的浙青乳化劑可以適用于公路透層油或粘結(jié)油的灑布，或稀漿封層施工用快裂慢凝浙青乳化劑。
[0010]在浙青乳液的制備過程中，所用的設(shè)備為膠體磨或高速剪切機(jī)，浙青乳液可根據(jù)不同需要含有30-70%的浙青，0.1-10%的乳化劑，其余均為水，乳液總重百分?jǐn)?shù)為100%。
[0011]與現(xiàn)有的常規(guī)陽離子浙青乳化劑相比，本發(fā)明突出的特點(diǎn)是通過合成工藝和原料配比的變化，可以生產(chǎn)適合多種用途的陽離子乳化浙青，制得的乳化浙青，各項(xiàng)性能均能達(dá)到中國交通部制訂的陽離子乳化浙青的標(biāo)準(zhǔn)和美國ASTMD2397標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
(一)、將三甲胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:0.5，乙醇或水為溶劑，控制pH=7，在20°C，反應(yīng)2小時，降溫，攪拌均勻，得到三甲胺季銨鹽中間體；
(二)、將三甲胺季銨鹽中間體與十二烷基胺聚氧乙烯醚(環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量405g/mol)按摩爾比1:0.5，溫度20°C，反應(yīng)時間2小時，得到十二胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
[0013]實(shí)施例2
(一)、將三甲胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:1.7，乙醇或水為溶劑，控制pH=9，在50°C，反應(yīng)5小時，降溫，攪拌均勻，得到三甲胺季銨鹽中間體；
(二)、將三甲胺季銨鹽中間體與十二烷基胺聚氧乙烯醚(環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量405g/mol)按摩爾比1:0.8，溫度50°C，反應(yīng)時間5小時，得到十二胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
`[0014]實(shí)施例3
(一)、將三甲胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:3，乙醇或水為溶劑，控制pH=12，在80V，反應(yīng)8小時，降溫，攪拌均勻，得到三甲胺季銨鹽中間體；
(二)、將三甲胺季銨鹽中間體與十二烷基胺聚氧乙烯醚(環(huán)氧乙烷聚合度10，平均分子量625g/mol)按摩爾比1:1.1，溫度80°C，反應(yīng)時間8小時，得到脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
[0015]實(shí)施例4
(一)、將三乙胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:0.5，乙醇或水為溶劑，控制pH=7，在20°C，反應(yīng)2小時，降溫，攪拌均勻，得到三乙胺季銨鹽中間體；
(二)、將三乙胺季銨鹽中間體與十八烷基胺聚氧乙烯醚(環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量489g/mol)按摩爾比1:0.5，溫度20°C，反應(yīng)時間2小時，得到脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
[0016]實(shí)施例5
(一)、將三乙胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:1.8，乙醇或水為溶劑，控制pH=10，在50°C，反應(yīng)5小時，降溫，攪拌均勻，得到三乙胺季銨鹽中間體；
(二)、將三乙胺季銨鹽中間體與十八烷基胺聚氧乙烯醚(環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量489g/mol)按摩爾比1:0.8，溫度50°C，反應(yīng)時間5小時，得到脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。[0017]實(shí)施例6
(一)、將三乙胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:3，乙醇或水為溶劑，控制pH=12，在80V，反應(yīng)8小時，降溫，攪拌均勻，得到三乙胺季銨鹽中間體；
(二)、將三乙胺季銨鹽中間體與十八烷基胺聚氧乙烯醚(環(huán)氧乙烷聚合度10，平均分子量709g/mol)按摩爾比1:1.1，溫度80°C，反應(yīng)時間8小時，得到脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
[0018]應(yīng)用例
取90#浙青180g，加熱至130 oC,乳化劑水溶液120g，其中浙青乳化劑3g，調(diào)節(jié)pH值為2-3，加熱至65 °e，通過膠體磨乳化制備陽離子乳化浙青，得到均勻、細(xì)膩的中裂型陽離子乳化浙青。
[0019]取90#浙青180g，加熱至130 °G，乳化劑水溶液103g，其中浙青乳化劑3g，加入22%的陽離子SBR膠乳，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值為2-3，加熱至65 °G，通過膠體磨乳化制備陽離子乳化浙青，得到均勻、細(xì)膩的SBR改性陽離子乳化浙青。
[0020]實(shí)驗(yàn)例I
采用實(shí)施例1飛的方法制備的浙青乳化劑，考察在三甲胺季銨鹽、三乙胺季銨鹽和十二、十八烷基胺聚氧乙烯醚配比不同的情況下，乳化劑制備普通陽離子乳化浙青的乳化性能，結(jié)果如下:
【權(quán)利要求】
1.一種脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑，其特征在于是由下列方法得到的: (一)、將三甲胺、三乙胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:0.5-3，乙醇或水為溶劑，控制pH=7-12，在20-80°C，反應(yīng)2-8小時，降溫，攪拌均勻，得到三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體； (二)、將三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體與脂肪胺聚氧乙烯醚按摩爾比1:0.5-1.1，溫度20-80°C，反應(yīng)時間2-8小時，得到脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑，其特征在于:脂肪胺聚氧乙烯醚的長碳鏈為碳原子數(shù)為12-24的烷烴，聚氧乙烯醚平均聚合度為2-10.。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑，其特征在于:脂肪胺聚氧乙烯醚采用十二烷基胺聚氧乙烯醚或十八烷基胺聚氧乙烯醚，十二烷基胺聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量405g/mol，十八烷基胺聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量489g/mol。
4.如權(quán)利要求1所述的脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑的制備方法，其特征在于包括下列步驟: (一)、將三甲胺、三乙胺或其鹽酸鹽與環(huán)氧氯丙烷按摩爾比1:0.5-3，乙醇或水為溶劑，控制pH=7-12，在20-80°C，反應(yīng)2-8小時，降溫，攪拌均勻，得到三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體； (二)、將三甲胺或三乙胺季銨鹽中間體與脂肪胺聚氧乙烯醚按摩爾比1:0.5-1.1，溫度20-80°C，反應(yīng)時 間2-8小時，得到脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑，其特征在于:脂肪胺聚氧乙烯醚的長碳鏈為碳原子數(shù)為12-24的烷烴，聚氧乙烯醚平均聚合度為2-10.。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑，其特征在于:脂肪胺聚氧乙烯醚采用十二烷基胺聚氧乙烯醚或十八烷基胺聚氧乙烯醚，十二烷基胺聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量405g/mol，十八烷基胺聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙烷聚合度5，平均分子量489g/mol。
7.如權(quán)利要求1所述的脂肪胺聚氧乙烯醚陽離子浙青乳化劑在制備浙青乳液中的用途。
【文檔編號】C08J3/03GK103819348SQ201410084671
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】申凱華, 王慧 申請人:吉林恒升化工有限公司