新型陽離子瀝青乳化劑的合成與研究.pdf

1、本文合成了四種新型陽離子瀝青乳化劑。研究了影響反應(yīng)產(chǎn)率的因素，并得到了最佳的反應(yīng)條件。利用紅外光譜、1H NMR、元素分析對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，利用在線紅外光譜技術(shù)對(duì)反應(yīng)進(jìn)行追蹤檢測，提出了合理的反應(yīng)機(jī)理。利用表面張力法和電導(dǎo)法分別測定了產(chǎn)物的表面張力和電導(dǎo)率，得出了產(chǎn)物的臨界膠束濃度(CMC)，并對(duì)乳化劑的乳化性能進(jìn)行了測試。
　　以壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)、環(huán)氧氯丙烷和三乙胺反應(yīng)合成出一種新型陽離子瀝青乳化劑N-(3-壬

2、基酚聚氧乙烯醚(10)-2-羥基）丙基-N,N，N-三乙基氯化銨。確定了最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)時(shí)間8h，反應(yīng)溫度70℃，氫氧化鈉與NP-10的摩爾比1.0，環(huán)氧氯丙烷與NP-10的摩爾比1.2，三乙胺與NP-10的摩爾比1.2。在最佳工藝條件下產(chǎn)率可達(dá)48.72％。利用紅外光譜對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。利用在線紅外光譜技術(shù)對(duì)合成反應(yīng)進(jìn)行跟蹤分析，檢測出中間體?；谝陨蠈?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了合理的反應(yīng)機(jī)理。產(chǎn)物N-(3-壬基酚聚氧乙烯醚(10)-2-

3、羥基）丙基-N，N，N-三乙基氯化銨的臨界膠束濃度通過表面張力法測定，產(chǎn)物的臨界膠束濃度(CMC)為1.19×10-3 mol/L，其數(shù)值較小，在臨界膠束濃度下表面張力為40.13 mN/m。對(duì)該乳化劑進(jìn)行了乳化性能測試。性能測試表明:這種乳化劑對(duì)瀝青具有很好的乳化能力，制備的乳化瀝青具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，可拌和時(shí)間大于2 min，屬于慢裂型瀝青乳化劑。
　　以十八胺、丙烯酸、氯乙酸為原料通過兩步反應(yīng)合成出一種新型瀝青乳化劑十八烷

4、基-雙(2-羧乙基)-羧甲基氯化銨。確定了合成第一步產(chǎn)物十八烷基二丙酸基叔胺的最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時(shí)間5h，丙烯酸與十八胺的摩爾比2.2。在最佳反應(yīng)條件下，產(chǎn)率可達(dá)52.39％。利用FTIR、1H NMR和元素分析對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。利用在線紅外光譜技術(shù)對(duì)合成第一步產(chǎn)物十八烷基二丙酸基叔胺的反應(yīng)進(jìn)行了跟蹤分析，檢測出中間產(chǎn)物。基于以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了合理的反應(yīng)機(jī)理。利用電導(dǎo)法測得產(chǎn)物十八烷基-雙(2-羧乙基)-羧甲基氯

5、化銨的臨界膠束濃度為2×10-3 mol/L，其值較小。對(duì)該乳化劑進(jìn)行了乳化性能測試。性能測試表明:十八烷基-雙(2-羧乙基)-羧甲基氯化銨與NP-10按一定比例復(fù)配，該復(fù)配后的乳化劑對(duì)AH-90瀝青具有很好的乳化能力，制備的乳化瀝青具有很好的貯存穩(wěn)定性。拌和時(shí)間為15s，表明該乳化劑是一種快裂型瀝青乳化劑。
　　以十八胺、環(huán)氧丙烷、氯乙酸鈉為原料通過兩步反應(yīng)合成出一種新型瀝青乳化劑十八烷基-雙(2-羥基丙基)-乙酸鈉基氯化銨。確

6、定了合成十八烷基-雙(2-羥基丙基)-乙酸鈉基氯化銨第二步的最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度75℃，反應(yīng)時(shí)間4h，氯乙酸鈉與十八胺的摩爾1.1。在最佳反應(yīng)條件下，產(chǎn)率可達(dá)79.00％。利用FTIR、1H NMR和元素分析對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。利用在線紅外光譜技術(shù)對(duì)合成第一步產(chǎn)物十八烷基二丙酸基叔胺和第二步產(chǎn)物十八烷基-雙(2-羥基丙基)-乙酸鈉基氯化銨的反應(yīng)分別進(jìn)行了跟蹤分析，檢測出中間產(chǎn)物。利用電導(dǎo)法測得產(chǎn)物十八烷基-雙(2-羥基丙基)-乙酸

7、鈉基氯化銨的臨界膠束濃度為3.49×10-3 mol/L，其值較小。對(duì)該乳化劑進(jìn)行了乳化性能測試。性能測試表明:該乳化劑對(duì)AH-90瀝青具有很好的乳化能力，制備的乳化瀝青具有很好的貯存穩(wěn)定性。拌和時(shí)間為15s，表明該乳化劑是一種快裂型瀝青乳化劑。
　　以壬基酚、三乙烯四胺、甲醛經(jīng)一步反應(yīng)合成出一種新型陽離子瀝青乳化劑2-三乙烯四胺基亞甲基-4-壬基苯酚。確定最佳合成條件為:反應(yīng)時(shí)間5h，反應(yīng)溫度95℃，甲醛與壬基酚的摩爾比2.8，