一種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑及其制備方法與應(yīng)用，其分子結(jié)構(gòu)通式為：其中，R為甲基(?CH3)、乙基(?C2H5)或羥乙基(?C2H4OH)；LIGNIN代表木質(zhì)素分子鏈。是由以下質(zhì)量配比的原料制備而成：木質(zhì)素：水：氫氧化鈉：N?氨乙基哌嗪：丙烯酸：甲醛(37％)：低碳數(shù)叔胺：工業(yè)鹽酸(30％)：環(huán)氧氯丙烷＝100：(159?230)：(19?27)：(42?50)：(23?29)：(30?36)：(35?82)：(42?50)：(31?37)。本發(fā)明的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的合成原料易得、生產(chǎn)成本低、工藝簡單、不需要高溫反應(yīng)?？扇榛喾N不同型號的瀝青，制備的乳化瀝青細(xì)膩均勻，儲存穩(wěn)定性好，可以制備出快裂型陽離子型乳化瀝青。
【專利說明】
一種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑及其制備方法，屬于精細(xì)化工
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 乳化瀝青是瀝青和水在乳化劑的作用下，形成水包油的液態(tài)瀝青乳液。乳化瀝青 主要分為陽離子乳化瀝青、陰離子乳化瀝青和非離子乳化瀝青。其中，陽離子乳化瀝青由于 具有節(jié)能環(huán)保，可以改善施工條件，與石料粘附力強(qiáng)，并能有效減少瀝青過度老化等許多優(yōu) 良的應(yīng)用特點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于道路建設(shè)和路面維護(hù)中。
[0003] 影響乳化瀝青路用性能的最關(guān)鍵因素就是瀝青乳化劑，目前國內(nèi)外陽離子型瀝青 乳化劑主要品種有有機(jī)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(yīng)用， 瀝青乳化劑的品種也逐漸豐富。
[0004] 美國專利USP4338136以(：12-18長碳鏈脂肪酸與二乙烯三胺在一定條件下反應(yīng)制備 瀝青乳化劑。該方法的缺點(diǎn)是制備的瀝青乳化劑價(jià)格昂貴，用于稀漿封層施工時(shí)，破乳時(shí)間 長，成型時(shí)間慢，開放交通時(shí)間長。中國專利CN1096714利用煉油廠副產(chǎn)環(huán)烷酸與烯基多胺 反應(yīng)，制備瀝青乳化劑。該方法的缺點(diǎn)是乳化劑的原料供應(yīng)受到很大制約，不利于推廣應(yīng) 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(yīng)，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(yōu)良的松香陽離 子瀝青乳化劑。這一方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)步驟繁瑣，需要高溫反應(yīng)。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(yīng)生成酰胺多胺，然后加入 氯乙酸發(fā)生鹵代反應(yīng)，制得瀝青乳化劑。該方法的缺點(diǎn)是制備時(shí)需要高溫反應(yīng)。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(jī)酸和有機(jī)胺反應(yīng)得到 中間體，再進(jìn)行季銨化反應(yīng)制得，輔劑為非離子表面活性劑和改性助劑。該方法的缺點(diǎn)是制 備步驟繁瑣，成本較高，需要高溫反應(yīng)。
[0005] 上述陽離子型瀝青乳化劑及其制備方法普遍存在的不足是:制備乳化劑的原料成 本較高，來源受到限制，制備時(shí)需要高溫反應(yīng)，對生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求較高。木質(zhì)素是自然界 中存量僅次于纖維素的位于第二的天然生物有機(jī)化合物。研究木質(zhì)素類瀝青乳化劑可降低 造紙中黑液帶來的環(huán)境污染。以木質(zhì)素作為瀝青乳化劑的原料可降低瀝青乳化劑的生產(chǎn)成 本，并且合成工藝簡單，原料來源廣泛。因此，開發(fā)基于木質(zhì)素為原料的性能優(yōu)良、成本低廉 的新型瀝青乳化劑具有十分重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑 及其制備方法。該制備方法所需原料來源廣泛，生產(chǎn)成本低，制備工藝簡單，無需高溫反應(yīng)。 制備得到的瀝青乳化劑性能優(yōu)良，可乳化多種不同型號的瀝青，制備的乳化瀝青細(xì)膩均勻， 儲存穩(wěn)定性好。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0008] 一種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑，其分子結(jié)構(gòu)通式為：
[0009]
[0010] 其中，R為甲基(-CH3)、乙基(_C2H5)或羥乙基(-C 2H4〇H);LIGNIN代表木質(zhì)素分子鏈。
[0011] -種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的制備方法，包括如下步驟：
[0012] 1)將N-氨乙基哌嗪和丙烯酸混合反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體I，中間體I為
[0013]
[0014] 2)將低碳數(shù)叔胺、工業(yè)鹽酸和環(huán)氧氯丙烷混合，反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體II，低碳數(shù) 叔胺為三甲胺、三乙胺或三乙醇胺，中間體II為
R為甲基（_ CH3)、乙基（-C2H5)或羥乙基（-C2H4〇H);
[0015] 3)將木質(zhì)素和氫氧化鈉水溶液混合反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體III;
[0016] 4)將反應(yīng)中間體I加入到反應(yīng)中間體III中，再滴加甲醛溶液，反應(yīng)，得到反應(yīng)中間 體IV，中間體IV為
[0017] 5)將反應(yīng)中間體II滴加到反應(yīng)中間體IV中，反應(yīng)，即得到木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型 瀝青乳化劑；
[0018] 以上步驟只要不影響制備，可互換。
[0019] 優(yōu)選的，所述甲醛溶液的濃度為37%，三甲胺采用濃度為33%的三甲胺水溶液，工 業(yè)鹽酸的濃度為30%，三乙醇胺采用濃度為85%的三乙醇胺水溶液。
[0020] 優(yōu)選的，采用的原料及原料配比為，木質(zhì)素、水、氫氧化鈉、N-氨乙基哌嗪、丙烯酸、 37%的甲醛溶液、33%的三甲胺水溶液、30%的工業(yè)鹽酸以及環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為100: (159-230):(19-27):(42-50):(23-29):(30-36):(63-74):(42-50):(31-37)。
[0021]優(yōu)選的，采用的原料及原料配比為，木質(zhì)素、水、氫氧化鈉、N-氨乙基哌嗪、丙烯酸、 37%的甲醛溶液、三乙胺、30%的工業(yè)鹽酸以及環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為100 :(159-230): (19-27):(42-50):(23-29):(30-36):(35-43):(42-50):(31-37)。
[0022]優(yōu)選的，采用的原料及原料配比為，木質(zhì)素、水、氫氧化鈉、N-氨乙基哌嗪、丙烯酸、 37 %的甲醛溶液、85 %的三乙醇胺水溶液、30 %的工業(yè)鹽酸以及環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為 100:(159-230):(19-27):(42-50):(23-29):(30-36):(53-82):(42-50):(31-37)。
[0023]其中，所述水和所述氫氧化鈉混合，氫氧化鈉溶于水中得到步驟3)中的氫氧化鈉 水溶液。
[0024]優(yōu)選的，所述的木質(zhì)素為堿木質(zhì)素。
[0025] 優(yōu)選的，步驟1)中，反應(yīng)的溫度為30-60°C，反應(yīng)的時(shí)間為0.5-2h。
[0026]優(yōu)選的，步驟2)中，反應(yīng)的溫度為30_70°C。
[0027] 優(yōu)選的，步驟4)中，反應(yīng)的溫度為60-80°C，優(yōu)選為65-75°C，反應(yīng)的時(shí)間為2-4h。
[0028] 優(yōu)選的，步驟5)中，反應(yīng)的溫度為60-80°C，優(yōu)選為65-75°C，反應(yīng)的時(shí)間為2-4h。
[0029] 上述木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的制備方法，具體包括如下步驟：
[0030] (1)將N-氨乙基哌嗪加入到反應(yīng)容器中，再分批加入丙烯酸，丙烯酸加入完畢后， 在30-60°C攪拌反應(yīng)0.5-2h，得到反應(yīng)中間體I;
[0031] (2)在第二反應(yīng)器中加入低碳數(shù)叔胺，分批加入工業(yè)鹽酸，工業(yè)鹽酸加入完畢后， 再分批加入環(huán)氧氯丙烷，環(huán)氧氯丙烷加入完畢后，在30-70Γ攪拌反應(yīng)2-3h，得到反應(yīng)中間 體II，其中，低碳數(shù)叔胺為三甲胺、三乙胺或三乙醇胺；
[0032] (3)在第三反應(yīng)器中將木質(zhì)素溶解在氫氧化鈉水溶液中，攪拌反應(yīng)，得到反應(yīng)中間 體 III;
[0033] (4)將反應(yīng)中間體I加入到反應(yīng)中間體III中，再分批加入37%的甲醛溶液，60-80 °C反應(yīng)2-4h，得到反應(yīng)中間體IV;
[0034] (5)將反應(yīng)中間體II分批加入到反應(yīng)中間體IV中，60-80°C反應(yīng)2-4h，即得到木質(zhì) 素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑；
[0035]只要不影響制備，以上步驟可互換。
[0036] 上述木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑在制備快裂型陽離子乳化瀝青中的應(yīng)用。
[0037] -種快裂型陽離子乳化瀝青的制備方法，包括如下步驟:瀝青乳化劑的用量為制 備的乳化瀝青總質(zhì)量的1.0-3.0%，將上述木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑加水配制成 水溶液，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2-3，加熱至60-70°C，制得皂液;將加熱后的瀝青和乳化劑皂液 通過膠體磨乳化制備出快裂型陽離子乳化瀝青。
[0038] 所述的制備方法制備得到的快裂型陽離子乳化瀝青。
[0039] 本發(fā)明通過對反應(yīng)原料的合理選擇，制備得到了一種全新結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素環(huán)胺類陽 離子型瀝青乳化劑。其中，本發(fā)明以丙烯酸作為瀝青乳化劑的反應(yīng)原料，在瀝青乳化劑的分 子結(jié)構(gòu)中通過加入丙烯酸引入了羧酸基，增加了瀝青乳化劑的親水性，以及乳化劑與瀝青 的相容性。另外，綜合考慮碳鏈長度對于瀝青乳化劑的HLB值(親水/親油平衡值)和CMC(臨 界膠束濃度）的影響，選擇以木質(zhì)素、N-氨乙基哌嗪、環(huán)氧氯丙烷和低碳數(shù)叔胺作為反應(yīng)的 原料，使制備的瀝青乳化劑的HLB值在最佳范圍以內(nèi)，提高了對瀝青的乳化性能。
[0040] 本發(fā)明的有益效果：
[0041] (1)本發(fā)明的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的原料木質(zhì)素相對于目前的陽離 子型瀝青乳化劑所用的原料便宜、來源廣泛，瀝青乳化劑生產(chǎn)成本低。
[0042] (2)本發(fā)明的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的制備方法工藝簡單、不需要高 溫反應(yīng)。
[0043] (3)本發(fā)明制備的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑可乳化多種不同型號的瀝 青，制備的乳化瀝青細(xì)膩均勻，儲存穩(wěn)定性好，適用于公路透層油或粘層油的灑布，以及用 于碎石封層、石肩封層、霧封層及修復(fù)路面輕微網(wǎng)裂等，具有快裂型瀝青乳化劑的特性。制 得的乳化瀝青各項(xiàng)性能均能滿足中國交通部制訂的陽離子乳化瀝青標(biāo)準(zhǔn)(JTJ052-2000)。
[0044] (4)本發(fā)明的原料中通過加入丙烯酸、N-氨乙基哌嗪、低碳數(shù)叔胺和環(huán)氧氯丙烷， 使得制備的瀝青乳化劑分子具有環(huán)胺類陽離子型化學(xué)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了瀝青乳化劑分子的電荷 強(qiáng)度，提高了瀝青乳化劑分子的親水性。這樣不僅提高了瀝青乳化劑的乳化性能，而且改善 了乳化瀝青的使用性能。
[0045] 由于本發(fā)明的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的電離作用比較強(qiáng)，在增加了瀝 青乳化劑的親水性的同時(shí)，還可以使界面膜攜帶相應(yīng)的較多的正電荷，出現(xiàn)了一層界面電 荷，由此出現(xiàn)了界面電荷層。界面電荷層的形成通過讓瀝青微粒相互排斥，使它們保持一定 距離，從而讓瀝青顆粒維持分散狀態(tài)，對瀝青乳液起到了分散作用。界面電荷層的出現(xiàn)，對 于瀝青的乳化、瀝青在水相中的分散、保持瀝青乳液的均相穩(wěn)定體系具有至關(guān)重要的作用。 由于本發(fā)明的乳化劑在水中可電離較多陽離子，所以界面電荷層作用較強(qiáng)，從而使得本發(fā) 明的乳化劑乳化瀝青后其體系更加穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為 了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進(jìn)行限定。
[0047] 本發(fā)明實(shí)施例中所用到的原料、試劑均為常規(guī)的化學(xué)產(chǎn)品，均能通過商業(yè)渠道購 買得到。
[0048] 實(shí)施例1:
[0049] (1)木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的制備：
[0050] 1)在反應(yīng)器中加入129.0g N-氨乙基哌嗪，然后滴加72.1g丙烯酸，45°C攪拌反應(yīng) lh，得到反應(yīng)中間體I。
[0051 ] 2)在另一反應(yīng)器中加入193.lg 33%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))三甲胺水溶液，逐漸加入131.2g 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))工業(yè)鹽酸，再逐漸加入97. lg環(huán)氧氯丙烷，45°C攪拌反應(yīng)2h，得到反應(yīng)中間 體II。
[0052] 3)在另一反應(yīng)器中將283.0g木質(zhì)素溶解在649.6g 10.7% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))氫氧化鈉水 溶液中，混合攪拌反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體III。
[0053] 4)將反應(yīng)中間體I加入到反應(yīng)中間體III中，再逐漸加入92.5g 37% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）甲 醛，70 °C反應(yīng)3h，得到反應(yīng)中間體IV;
[0054] 5)將反應(yīng)中間體II逐漸加入到反應(yīng)中間體IV中，70°C反應(yīng)3h。即得到木質(zhì)素環(huán)胺 類陽離子型瀝青乳化劑，留作乳化瀝青試驗(yàn)。
[0055]將制備的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑經(jīng)分離提純后進(jìn)行FTIR檢測，結(jié)果如 下：3290-3545^^1為0-H伸縮振動和N-Η伸縮振動吸收疊加峰，2961 cnf1為亞甲基非對稱伸 縮振動吸收峰，2851CHT1為亞甲基對稱伸縮振動吸收峰，1645CHT 1為N-Η彎曲振動和羧酸鹽 中C = 0伸縮振動吸收峰，1574cm-1和1464cm-1為苯環(huán)的骨架振動吸收峰，1394cm- 1和mOcnf1 為0-H面內(nèi)彎曲振動吸收峰，1134cnf1為C-H面內(nèi)彎曲振動吸收峰，1040cnf1為Ar-0-C伸縮振 動吸收峰，640ΟΙΓ 1為0-H面外彎曲振動吸收峰。
[0056] 反應(yīng)方程式如下：
[0057]
[0059] (2)乳化瀝青的制備：
[0060] 取AH-90#瀝青300g，加熱至125°C，將12.5g本實(shí)施例制備的瀝青乳化劑加入到 200g水中，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2-3，加熱至65°C，制得皂液。將瀝青和乳化劑皂液通過膠 體磨乳化制備出陽離子型乳化瀝青。
[0061 ] (3)乳化瀝青性能檢測：
[0062] 制得的乳化瀝青按中國交通部制訂的陽離子乳化瀝青標(biāo)準(zhǔn)(JTJ052-2000)進(jìn)行檢 測，結(jié)果如下：本實(shí)施例制備的乳化瀝青均勻、細(xì)膩，瀝青含量為55%，篩上剩余量為 0.04%，與礦料裹覆面積大于2/3，儲存穩(wěn)定性（Id)為0.9% ;采用拌和料進(jìn)行拌和，可拌和 時(shí)間為2秒。表明該乳化劑制備的瀝青乳液為快裂型陽離子乳化瀝青，各項(xiàng)性能均能滿足 JTJ052-2000標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0063] 實(shí)施例2:
[0064] (1)木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的制備：
[0065] 1)在反應(yīng)器中加入129.0g N-氨乙基哌嗪，然后滴加72.1g丙烯酸，45°C攪拌反應(yīng) lh，得到反應(yīng)中間體I。
[0066] 2)在另一反應(yīng)器中加入109. lg三乙胺，逐漸加入131.2g 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))工業(yè)鹽 酸，再逐漸加入97. lg環(huán)氧氯丙烷，45°C攪拌反應(yīng)2h，得到反應(yīng)中間體II。
[0067] 3)在另一反應(yīng)器中將283.Og木質(zhì)素溶解在649.6g 10.7% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))氫氧化鈉水 溶液中，混合攪拌反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體III。
[0068] 4)將反應(yīng)中間體I加入到反應(yīng)中間體III中，再逐漸加入92.5g 37% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）甲 醛，60 °C反應(yīng)4h，得到反應(yīng)中間體IV;
[0069] 5)將反應(yīng)中間體II逐漸加入到反應(yīng)中間體IV中，80 °C反應(yīng)2h。即得到木質(zhì)素環(huán)胺 類陽離子型瀝青乳化劑，留作乳化瀝青試驗(yàn)。
[0070]將制備的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑經(jīng)分離提純后進(jìn)行FTIR檢測，結(jié)果如 下：3260-3547(31^1為0-H伸縮振動和N-H伸縮振動吸收疊加峰，2947CHT1為亞甲基非對稱伸 縮振動吸收峰，2837CHT 1為亞甲基對稱伸縮振動吸收峰，1633CHT1為N-H彎曲振動和羧酸鹽 中C = 0伸縮振動吸收峰，1575CHT1和1454CHT1為苯環(huán)的骨架振動吸收峰，1394CHT 1和1305CHT1 為0-H面內(nèi)彎曲振動吸收峰，1131 cnf1為C-H面內(nèi)彎曲振動吸收峰，1098CHT1為C-0伸縮振動 吸收峰，lOSOcnf 1為Ar-0-C伸縮振動吸收峰，778CHT1為C-H面外彎曲振動吸收峰，623CHT1為 0-H面外彎曲振動吸收峰。
[0071 ] 反應(yīng)方程式如下：
[0072]
[0073] (2)乳化瀝青的制備：
[0074] 取AH-70#瀝青300g，加熱至125°C，將12.5g本實(shí)施例制備的瀝青乳化劑加入到 200g水中，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2-3，加熱至65°C，制得皂液。將瀝青和乳化劑皂液通過膠 體磨乳化制備出陽離子型乳化瀝青。
[0075] (3)乳化瀝青性能檢測：
[0076] 檢測方法同實(shí)施例1，檢測結(jié)果為:乳化瀝青均勻、細(xì)膩，瀝青含量為56%，篩上剩 余量為0.03%，與礦料裹覆面積大于2/3，儲存穩(wěn)定性（Id)為0.9% ;采用拌和料進(jìn)行拌和， 可拌和時(shí)間為2秒。表明該乳化劑制備的瀝青乳液為快裂型陽離子乳化瀝青，各項(xiàng)性能均能 滿足JTJ052-2000標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0077] 實(shí)施例3
[0078] (1)木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑的制備：
[0079] 1)在反應(yīng)器中加入129.0g N-氨乙基哌嗪，然后滴加72.1g丙烯酸，45°C攪拌反應(yīng) lh，得到反應(yīng)中間體I。
[0080] 2)在另一反應(yīng)器中加入189.6g 85% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）三乙醇胺水溶液，逐漸加入 131.2g 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))工業(yè)鹽酸，再逐漸加入97. lg環(huán)氧氯丙烷，45°C攪拌反應(yīng)2h，得到反 應(yīng)中間體II。
[0081 ] 3)在另一反應(yīng)器中將283.0g木質(zhì)素溶解在649.6g 10.7% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))氫氧化鈉水 溶液中，混合攪拌反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體III。
[0082] 4)將反應(yīng)中間體I加入到反應(yīng)中間體III中，再逐漸加入92.5g 37% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）甲 醛，80 °C反應(yīng)2h，得到反應(yīng)中間體IV;
[0083] 5)將反應(yīng)中間體II逐漸加入到反應(yīng)中間體IV中，60°C反應(yīng)4h。即得到木質(zhì)素環(huán)胺 類陽離子型瀝青乳化劑，留作乳化瀝青試驗(yàn)。
[0084]將制備的木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型瀝青乳化劑經(jīng)分離提純后進(jìn)行FTIR檢測，結(jié)果如 下：3230-3490^^1為0-H伸縮振動和N-H伸縮振動吸收疊加峰，2932CHT1為亞甲基非對稱伸 縮振動吸收峰，2831CHT 1為亞甲基對稱伸縮振動吸收峰，1649CHT1為N-H彎曲振動和羧酸鹽 中C = 0伸縮振動吸收峰，1584CHT1和1464CHT1為苯環(huán)的骨架振動吸收峰，1392CHT 1為0-H面內(nèi) 彎曲振動吸收峰，1124CHT1為C-H面內(nèi)彎曲振動吸收峰，1067CHT 1為C-0伸縮振動吸收峰， 1028CHT1為Ar-0-C伸縮振動吸收峰，920CHT 1和891CHT1為苯環(huán)上孤立的氫面外彎曲振動吸收 峰，613CHT1為0-H面外彎曲振動吸收峰。
[0085] 反應(yīng)方程式如下：
[0086]
[0087]
[0088] (2)乳化瀝青的制備：
[0089] 取A-100#瀝青300g，加熱至125°C，將12.5g本實(shí)施例制備的瀝青乳化劑加入到 200g水中，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2-3，加熱至65°C，制得皂液。將瀝青和乳化劑皂液通過膠 體磨乳化制備出陽離子型乳化瀝青。
[0090] (3)乳化瀝青性能檢測：
[0091] 檢測方法同實(shí)施例1，檢測結(jié)果為:乳化瀝青均勻、細(xì)膩，瀝青含量為59%，篩上剩 余量為0.01 %，與礦料裹覆面積大于2/3，儲存穩(wěn)定性（Id)為0.6% ;采用拌和料進(jìn)行拌和， 可拌和時(shí)間為3秒。表明該乳化劑制備的瀝青乳液為快裂型陽離子乳化瀝青，各項(xiàng)性能均能 滿足JTJ052-2000標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0092] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要 付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型漸青乳化劑，其特征在于，其分子結(jié)構(gòu)通式為：其中，R為甲基(-C出）、乙基(-C2也)或徑乙基(-C2H4OH); LIGNIN代表木質(zhì)素分子鏈。2. -種木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型漸青乳化劑的制備方法，其特征在于:包括如下步驟： 1 )將N-氨乙基贓嗦和丙締酸混合反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體I，中間體I為2) 將低碳數(shù)叔胺、工業(yè)鹽酸和環(huán)氧氯丙烷混合，反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體II，低碳數(shù)叔胺 為Ξ甲胺、Ξ乙胺或Ξ乙醇胺，中間體II為R為甲基(-C出），乙 基（-C2也）或徑乙基（-C2H4OH); 3) 將木質(zhì)素和氨氧化鋼水溶液混合反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體III; 4) 將反應(yīng)中間體I加入到反應(yīng)中間體III中，再滴加甲醒溶液，反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體 IV，中間體IV呆5) 將反應(yīng)中間體II滴加到反應(yīng)中間體IV中，反應(yīng)，即得到木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型漸青 乳化劑； W上步驟只要不影響制備，可互換。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：采用的原料及原料配比為，木質(zhì)素、 水、氨氧化鋼、N-氨乙基贓嗦、丙締酸、37 %的甲醒溶液、33 %的Ξ甲胺水溶液、30 %的工業(yè) 鹽酸W及環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為 100: (159-230): (19-27): (42-50): (23-29): (30-36): (63-74):(42-50):(31-37)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：采用的原料及原料配比為，木質(zhì)素、 水、氨氧化鋼、N-氨乙基贓嗦、丙締酸、37%的甲醒溶液、Ξ乙胺、30%的工業(yè)鹽酸W及環(huán)氧 氯丙烷的質(zhì)量比為 100: (159-230): (19-27): (42-50): (23-29): (30-36): (35-43): (42- 50):(31-37)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：采用的原料及原料配比為，木質(zhì)素、 水、氨氧化鋼、N-氨乙基贓嗦、丙締酸、37 %的甲醒溶液、85 %的Ξ乙醇胺水溶液、30 %的工 業(yè)鹽酸 W及環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為 100: (159-230): (19-27): (42-50): (23-29): (30-36): (53-82):(42-50):(31-37)。6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5所述的制備方法，其特征在于:所述的木質(zhì)素為堿木質(zhì)素。7. 權(quán)利要求2-6任一所述木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型漸青乳化劑的制備方法，其特征在于： 具體包括如下步驟： (1) 將N-氨乙基贓嗦加入到反應(yīng)容器中，再分批加入丙締酸，丙締酸加入完畢后，在30- 60°C攬拌反應(yīng)0.5-化，得到反應(yīng)中間體I; (2) 在第二反應(yīng)器中加入低碳數(shù)叔胺，分批加入工業(yè)鹽酸，工業(yè)鹽酸加入完畢后，再分 批加入環(huán)氧氯丙烷，環(huán)氧氯丙烷加入完畢后，30-70°C攬拌反應(yīng)2-化，得到反應(yīng)中間體II，其 中，低碳數(shù)叔胺為Ξ甲胺、Ξ乙胺或Ξ乙醇胺； (3) 在第Ξ反應(yīng)器中將木質(zhì)素溶解在氨氧化鋼水溶液中，攬拌反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體 III; (4) 將反應(yīng)中間體I加入到反應(yīng)中間體III中，再分批加入37%的甲醒溶液，60-80°C反 應(yīng)2-4h，得到反應(yīng)中間體IV; (5) 將反應(yīng)中間體II分批加入到反應(yīng)中間體IV中，60-80°C反應(yīng)2-4h，即得到木質(zhì)素環(huán) 胺類陽離子型漸青乳化劑； 只要不影響制備，W上步驟可互換。8. 權(quán)利要求1所述木質(zhì)素環(huán)胺類陽離子型漸青乳化劑在制備快裂型陽離子乳化漸青中 的應(yīng)用。9. 一種快裂型陽離子乳化漸青的制備方法，其特征在于:包括如下步驟:權(quán)利要求1所 述的漸青乳化劑的用量為制備的乳化漸青總質(zhì)量的1.0-3.0%，將上述木質(zhì)素環(huán)胺類陽離 子型漸青乳化劑加水配制成水溶液，用鹽酸調(diào)節(jié)抑值至2-3，加熱至60-70°C，制得皂液;將 加熱后的漸青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出快裂型陽離子乳化漸青。10. 權(quán)利要求9所述的制備方法制備得到的快裂型陽離子乳化漸青。
【文檔編號】C08H7/00GK106084250SQ201610457731
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】施來順, 王天曜, 李德梅, 陳孟, 馬存飛
【申請人】山東大學(xué)