[发明专利]一种双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂及其制备方法，该沥青乳化剂是由以下摩尔配比的原料制备而成：N‑氢化牛脂基‑1,3‑丙撑二胺、醇类溶剂、环氧丙烷、环氧氯丙烷、磷酸二氢钠的摩尔比为1mol：(5.00‑11.00)mol：(3.00‑9.20)mol：(2.00‑2.30)mol：(3.00‑3.45)mol。或者，N‑氢化牛脂基‑1,3‑丙撑二胺、醇类溶剂、环氧丙烷、环氧氯丙烷、磷酸三钠、盐酸的摩尔比为1mol：(5.00‑11.00)mol：(3.00‑9.20)mol：(2.00‑2.30)mol：(2.60‑2.99)：(2.66‑3.06)mol。所述醇类溶剂为乙醇、甲醇或异丙醇。本发明的沥青乳化剂的合成原料易得、生产成本低、工艺简单、不需要高温反应。可乳化多种不同型号的沥青，制备的乳化沥青细腻均匀，储存稳定性好，可以制备出阳离子型乳化沥青。

技术领域

本发明涉及一种双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂及其制备方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

在道路工程中，乳化沥青适用于沥青路面表面处治、常温沥青混合料，以及透层、粘层与封层，具有节省能源、延长施工季节、提高功效、改善施工条件、减少环境污染等优点。沥青乳化剂就是能将沥青乳化的表面活性剂，沥青乳化剂的分类方法较多，按照离子类型分类主要包括阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型。两性型主要是甜菜碱化合物、咪唑啉类化合物和氨基酸类化合物。

但有关两性沥青乳化剂的开发较晚，品种和数量都不多。美国专利USP3342840介绍合成了一种亲水基为氨基和羟基同时存在的两性型乳化剂，但该乳化剂的制备成本较高。中国专利CN101712625A涉及一种两性慢裂快凝沥青乳化剂合成方法，采用油酸与多胺反应生成酰胺多胺，然后加入氯乙酸，制得沥青乳化剂。该方法的缺点是制备时需要高温反应。

本申请发明人在前期研究中提出了一种两性甜菜碱型沥青乳化剂的制备方法，该乳化剂采用椰油酰基丙基二甲基叔胺为原料，在醇类溶剂中，与环氧氯丙烷反应得到中间体；继续与二甲胺水溶液、氯乙酸钠反应，得到两性甜菜碱型沥青乳化剂。该沥青乳化剂的合成原料易得、生产成本低、工艺简单、不需要高温反应。但该两性甜菜碱型沥青乳化剂为中裂型。

上述两性沥青乳化剂及其制备方法普遍存在的不足是：制备乳化剂的原料成本较高，来源受到限制，制备时需要高温反应，对生产实验设备要求较高。

因此，有必要开发新的两性沥青乳化剂，以丰富两性沥青乳化剂的种类，使得沥青乳化剂的成本更加低廉、工艺更加简单，满足道路建设和路面维护的应用要求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单、不需要高温反应的双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂及其制备方法。

本发明的第一个方面，提供一种双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂，其分子结构通式为：

其中，n＝1-3，x＝1时，y＝1；x＝0时，y＝2；

即，x＝1，y＝1，其分子结构通式为：

即，x＝0，y＝2，其分子结构通式为：

该双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂在制备乳化沥青的应用，尤其是，在制备快裂型阳离子乳化沥青中的应用。

本发明的第二个方面，提供一种双季铵盐型羟丙基磷酸酯钠沥青乳化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将N-氢化牛脂基-1,3-丙撑二胺、醇类溶剂和环氧丙烷混合反应，得到反应中间体I，所述反应中间体I的结构式为

其中，n＝1-3；