新型瀝青乳化劑的合成及在線紅外光譜的研究.pdf

1、本文合成了一種陽離子型瀝青乳化劑、一種甜菜堿型瀝青乳化劑、一種木質(zhì)素胺型瀝青乳化劑。探究了各反應(yīng)參數(shù)對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的影響，得到最佳工藝條件。利用紅外光譜、1HNMR、元素分析對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征，利用在線紅外光譜技術(shù)對反應(yīng)進行追蹤檢測，提出了合理的反應(yīng)機理。利用表面張力法測定了產(chǎn)物的表面張力，得到了產(chǎn)物的臨界膠束濃度(CMC)，對乳化劑的乳化性能進行了表征。
　　以十八烷基二甲基叔胺、環(huán)氧氯丙烷為原料經(jīng)一步反應(yīng)合成出新型陽離子型瀝青

2、乳化劑N，N-二甲基-N-(環(huán)氧乙烷-2-亞甲基)十八烷基-1-氯化銨。確定了該反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時間5h，環(huán)氧氯丙烷與十八烷基二甲基叔胺的摩爾比1.2。在最佳反應(yīng)條件下反應(yīng)的產(chǎn)率為98.0％。利用紅外光譜、1HNMR和元素分析對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征，利用在線紅外光譜技術(shù)對該反應(yīng)進行了追蹤分析，檢測出副產(chǎn)物?；谝陨蠈嶒灁?shù)據(jù)，提出了合理的反應(yīng)機理。該乳化劑對瀝青具有很好的乳化能力，制備的乳化瀝青儲存穩(wěn)定性良好，屬于

3、中裂型瀝青乳化劑。
　　以月桂酸、環(huán)氧氯丙烷、二甲胺和氯乙酸鈉經(jīng)三步反應(yīng)合成出一種新型甜菜堿型瀝青乳化劑月桂酸-3-(N,N，N-二甲基乙酸基氯化銨)-2-羥基丙基酯。確定了第一步合成月桂酸-2-羥基-3-氯丙酯的最佳反應(yīng)工藝條件為:反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間6h，環(huán)氧氯丙烷與月桂酸的摩爾比1.5，催化劑與月桂酸的質(zhì)量比2％，不添加溶劑。在最佳反應(yīng)條件下，第一步反應(yīng)的酯化率可達97.1％。利用紅外光譜對三種產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征，利用在

4、線紅外光譜技術(shù)對第一步合成月桂酸-2-羥基-3-氯丙酯的反應(yīng)進行了追蹤分析，檢測出副產(chǎn)物。基于以上實驗數(shù)據(jù)，提出了合理的反應(yīng)機理。最終產(chǎn)物的臨界膠束濃度為7.4×10-4mol/L，其數(shù)值較小，在臨界膠束濃度下的表面張力為30.85mN/m。該乳化劑對瀝青具有很好的乳化能力，制各的乳化瀝青儲存穩(wěn)定性良好，屬于快裂型瀝青乳化劑。
　　以堿木質(zhì)素、四乙烯五胺、甲醛經(jīng)一步反應(yīng)合成出一種新型瀝青乳化劑四乙烯五胺/甲醛改性木質(zhì)素胺。確定了最

5、佳反應(yīng)條件為:32g木質(zhì)素，0.1mol四乙烯五胺，氫氧化鈉與木質(zhì)素的質(zhì)量比為2.15％，甲醛與四乙烯五胺的摩爾比2.0，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間2.5h。最佳工藝條件下轉(zhuǎn)化率可達50.88％。利用紅外光譜對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征，利用在線紅外光譜技術(shù)對合成四乙烯五胺/甲醛改性木質(zhì)素胺的反應(yīng)進行追蹤分析，檢測出中間體。基于以上實驗數(shù)據(jù)，提出了合理的反應(yīng)機理。最終產(chǎn)物具有較好的表面活性。該乳化劑對瀝青具有很好的乳化能力，制備的乳化瀝青儲存穩(wěn)定