[发明专利]非离子/阳离子复合型沥青乳化剂的合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种非离子/阳离子复合型沥青乳化剂的合成工艺，属于精细有机化学品领域。

背景技术

乳化沥青因其具有节省能源、减少污染和使用方便等特点而在交通、建筑及其它一些行业获得广泛的应用。目前国内外制备沥青乳液所用的乳化剂主要是阳离子乳化剂，已商品化的主要品种有季铵盐类、木质胺类、酰胺基多胺类和咪唑啉类阳离子沥青乳化剂。

单一品种的乳化剂往往仅能针对特定的沥青、石料及使用环境，对于不同品种的沥青、不同性质的石料及不同的使用环境，其使用性能存在各种各样的缺陷，应用范围受到限制；研究和开发复合型沥青乳化剂是提高乳化沥青使用性能和拓展应用范围的重要途径。有关复合型沥青乳化剂的文献报导主要集中在各类不同类型乳化剂的复配：专利CN1060661A公开了一种含木质胺的复合型阳离子沥青乳化剂的制备技术，该技术主要是通过选用廉价的木质胺类表面活性剂为主体，掺加适量其他阳离子表面活性剂和相宜的助剂；专利CN101745340A 公开了一种酰胺类复合型阳离子沥青乳化剂的制备技术，该技术主要通过改变酰胺上的烃基结构来达到灵活调整乳化剂的配方以适用不同的要求，掺以脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂为辅剂和其他相宜的助剂而使其获得优良的稳定性；王洪国，等．复合型乳化沥青的研制[J]．化工月刊，2005,19(5)，报导了一种以十八烷基三甲基氯化铵为基础乳化剂，非离子表面活性剂为辅助乳化剂，与助剂按一定比例复配的复合型沥青乳化剂。逯艳华．复合乳化沥青的研制．北方交通[J]．2007,(4)，报导了采用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配型乳化剂制备沥青乳液，较好地解决了强碱性石料与阳离子乳化沥青配伍性差的问题。李江，等．复合乳化剂的研制，石油沥青(增刊)．2003，(17)，报导了采用两种阳离子乳化剂与非离子乳化剂复配制备的沥青乳液，具有慢裂快凝和储存稳定性好的特点。通过化学反应将不同种类的乳化剂有机地键合在一起的复合乳化剂，尚未见文献报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提供一种非离子/阳离子复合型沥青乳化剂的合成工艺，所得乳化剂具有分子结构设计的灵活性、优良的乳化性能和广泛的适用性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：非离子/阳离子复合型沥青乳化剂的合成工艺，包括有以下步骤：

1）将非离子表面活性剂与环氧氯丙烷按摩尔比为1~2:1加入到反应容器中，50~80℃搅拌反应2~5小时，得到非离子中间体；

2）将长链脂肪胺与脂肪酸按摩尔比为1~2:2~1混合，并加入占反应物总重量1~5%的催化剂，在100~150℃反应3~8小时后，加入占反应物总重量20~80%的醇类溶剂和与长链脂肪胺摩尔比为1~6:1的非离子中间体，在75~85℃反应3~8小时，得到酰胺中间体；

3）将脂肪族叔胺与盐酸按摩尔比1:1~2加入到反应容器中，得到叔胺盐酸盐溶液，然后将与脂肪族叔胺摩尔比为1:1~2的环氧氯丙烷滴加到叔胺盐酸盐溶液中，控制反应温度为30~70℃，搅拌反应3~8小时，得到季铵盐中间体；

4）将上述制备得到的季铵盐中间体滴加到70~100℃前述制备得到的酰胺中间体中，并在此温度下搅拌反应3~8小时，得到复合型沥青乳化剂。

按上述方案，所述的非离子表面活性剂为分子量200~1000的聚乙二醇、TX-10~TX-50、OP-10~OP-50、AEO-7~AEO-30、司班40~司班85、吐温40~吐温85中的一种或多种的组合。

按上述方案，所述的长链脂肪胺为C₁₂~C₁₈的脂肪族伯胺、二胺或多烯多胺中的一种或多种的组合。

据上述方案，所述的脂肪酸为不饱和脂肪酸或饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸按摩尔比为1~5:5~1的混合。

按上述方案，所述的不饱和脂肪酸为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、2-丁烯酸、肉桂酸、油酸、蓖麻酸或桐油酸中的一种或多种的组合。

按上述方案，所述的饱和脂肪酸为C₁₂~C₁₈的长链脂肪酸。

按上述方案，所述的催化剂为苯磺酸、对甲基苯磺酸或强酸性阳离子交换树脂。

按上述方案，所述的脂肪族叔胺为三甲胺、三乙胺、含有一个C₁₀~C₂₀长链烷基的二甲基叔胺、含有一个C₁₀~C₂₀长链烷基的二乙基叔胺中的一种或多种的组合。