阳离子沥青乳化剂研究进展
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脂肪酰胺阳离子沥青乳化剂的应用研究
子沥青乳化荆的分子结构及 其在乳化 、储存、拌合等应用过程 中的特 点。
近 年来 ，为加速 公路 建设 ，交通 部门大力 推
化 沥青 中 ，沥 青微粒周 围被带正 电荷 的乳化 剂分 子做 定 向包 围形成正 电层 ，带有 负 电荷 的氯 离子 定 向包 围形成 负 电荷层 ，从 而使 沥青 微粒形 成双 重 电层 的微粒 ，双 电层 间的 电位 值 即是 考电位 。 沥青 微粒 考电位值 越高 ，乳 液越稳 定 ，与集 料表 面 的吸 附作 用越牢 靠 ，粘 附力越强 。不 同类
液 中沥青 微粒 的 专电位值 。乳 化剂 的浓 度决定 着 沥青 微粒 吸附乳 化剂量 的多少 ，对 乳化 剂吸 附的 量多 ，∈电位值 就大 ，吸 附量少 ，∈电位 值则 小 ，
沥青微 粒对 乳化 剂 的吸 附也 有 达 到饱 和 的过程 ，
即达 到平衡 过程 。
对 于 亲油基相 同 ，而改变 亲水 基 团中胺基数
在 ８—１ 间 。 ８之 １３ 考电位 ．
在 同等条件 下 ，测定 了其 它几 种 阳离子乳 化
沥青 的 毫电位 ：
收稿 日期 ：２ １ ０ ０一Ｏ Ｏ 。 １一 ５ 作者简介 ：刘庆 普 ，男，教授 ，１６ ９ ４年 毕业 于天 津大学 ． 留校任教，主要从事 高分 子合成 、精 细化工研 究，曾获 国
性 ，更需 要有适 宜碳 链 的烷烃才 能更好 的 与沥青
进 行乳化 。 １ 影响 乳化剂 应用 性能 的三大 因素
１ １ 临界胶 束 浓度 （ ＭＣ） ． Ｃ
当水 溶液 中乳化 剂 的含量大 于临界胶 束浓 度 （ 成胶束 的临界 浓 度 为 Ｃ ） 形 ＭＣ ，在 此 水 溶 液 中
量 的乳 化 剂 其 专电位 达 到 最 大 值 时 的 ｐ 值 、 Ｈ
快凝型重交沥青阳离子乳化剂试验研究
浙江交通职业技术学院学报,第2卷第2期,2001年6月Journal of Zhejiang V ocational and T echnical Institute of T ransportation V ol.2NO.2,June 2001 收稿日期:2001-04-03作者简介:项新里(1953-),男,高级工程师快凝型重交沥青阳离子乳化剂试验研究项新里 范吉华(浙江省金华市公路管理处 金华 321000) 梁平安(浙江省公路管理局 杭州 310009)摘 要 针对目前国内稀浆封层技术的发展状况,分析了稀浆封层用国产及进口沥青乳化剂存在的问题,研究了新一代能有效乳化重交沥青的阳离子乳化剂产品,对该乳化剂合成的原理和理论依据进行了论述,并从试验和理论两方面阐述了该乳化剂所具有的乳化能力强、乳液稳定性好以及良好的慢裂及快凝效果等优异性能。
关键词 快凝 重交沥青 阳离子乳化剂 试验研究中图分类号 U415 文献标识码 A 文章编号 1671-234X (2001)02-0012-040 前言乳化沥青稀浆封层是我国八十年代引进的一项道路养护新技术。
由于它的施工方便、快捷、经济以及优良的路用性能,极大地满足了规模、快速、预防性道路养护工程的需要,因此在我国得到了迅速的发展。
在经历了慢凝型普通乳化沥青稀浆封层,快凝型100#乳化沥青稀浆封层等过程后,目前已发展成为快凝型重交及改性重交乳化沥青稀浆封层,而且它的适用范围也从最初的只能应用于低等级道路的养护迅速扩展到目前的已成功应用于高等级公路甚至高速公路的养护和建设中。
但是,由于目前国内沥青乳化剂技术没能跟上,而使稀浆封层技术的进一步发展受到了限制。
我国研究和分析了目前用于稀浆封层的快凝型沥青乳化剂,发现存在以下问题:国内的,(1)对不同品种沥青的适应性差,难以乳化重交沥青;(2)对石料的适应性差;(3)对原沥青的性能影响较大,特别是对原沥青的延度和粘附性;(4)乳化剂质量不稳定;(5)破乳过慢或过快,操作性能差。
沥青乳化剂的合成及乳化性能研究
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■圃
２６ ｏ ０ ｏ ０ ．１ ， ． ０Ｖ． Ｎ ８ ２
工 ・验Ｔｈｌ ＆ｅｎ 艺试 （ｃｏ ｙ Ｔｔ｝ ｅｎ ｇ ｓｇ ｏ ｉ
沥青 乳 化 剂 的合 成 及 乳 化 性 能 研 究
李 莉 张承红 杨郭
（ 四川理 工学 院材料 与化 学 工程 系 ， 四川 自贡 ６ ３ ０ ） ４ ００
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｍｉ ａ ｏｉｅ Ｃａｉｎ ｃＢｉｕ ｎ ｕ ｍｕ ｓｆｅ ｓｓｎｔｅ ｉｅ ｔ ａ ｈ ｅ ｉ ｃｄ ａ ｄ ｅｈ ｌｎ ｄ ｍｍｎ ｓｒ ｃ ｅ Ｉ ｄ ｚ ｌ ｔｏ ｉ ｔ ｍｉ ｏ ｓｅ ｌｉ ｒｗａ ｙ ｈ ｓｚ ｄ ｗｉ ｎ ｐ ｔ ｎ ｃ ａ ｉ ｎ ｔｙｅ ｅ ｉ ｎ ｉ ｈ ｈ ｅ．
一
Ⅱ 塞堕壑
１ １ 实验仪 器 与原料 ．
定配 比量 的 硫 酸 二 甲酯 ， 保 温 约 ２５ｈ 以完 成 并 ． ，
对 咪 唑啉 的 甲基化 反 应 ， 后 减压 除去 多余 的水和剩 最 余 的硫 酸 二 甲酯 ， 即得 到 季 铵 化 的 咪 唑 啉 沥青 乳化 剂 ， 品为 淡黄 色粘 稠液体 。 产
合成
性 能测 试
Ｓ ｎ ｈ ｓｓｏ ｗ ｐ ａｔＥｍ ｕ ｓｆｅ ｎ ｔ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆａ Ｎｅ Ａｓ ｈ ｌ ｌｉ ｒ ａ ｄ Ｉｓ ｉ Ｅｍ ｕ ｓｆｃ ｔｏ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｌ ｉ ａ ｉ ｎ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ
ｋ ｉ Ｚ ａ ｇ Ｃｈ ｎ ｏ ｇ Ｙａ ｇ Ｇｕ Ｌ ｈ ｎ ｅ ｈ ｎ ｎ ｏ
（ ｔ ａ ａｄＣ ｅ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇＤ ｐｒ ｅｔ ｉ ｕ ｎｖｒｔ ｏ Ｓｉ ｃ Ｍａ ｒｌ ｎ ｈｍｃ ｇ ｅ ｎ ｅａ ｍ ｎ Ｓｃ ａ Ｕ ｉ ｓｙ ｆ ｃｅ ｅ＆ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ＳｃｕｎＺｇｎ ４ ０ ０ ｅ ｉ ａＥ ｎ ｉ ｔ ｈｎ ｅ ｉ ｎ ｎｉ ｅ ｎ ，ｉ ａ ｉ ｇ ３ ０ ） ｎ ｉ ｈ ｃ ６
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工 ・验Ｔｈｌ ＆ｅｎ 艺试 （ｃｏ ｙ Ｔｔ｝ ｅｎ ｇ ｓｇ ｏ ｉ
沥青 乳 化 剂 的合 成 及 乳 化 性 能 研 究
李 莉 张承红 杨郭
（ 四川理 工学 院材料 与化 学 工程 系 ， 四川 自贡 ６ ３ ０ ） ４ ００
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｍｉ ａ ｏｉｅ Ｃａｉｎ ｃＢｉｕ ｎ ｕ ｍｕ ｓｆｅ ｓｓｎｔｅ ｉｅ ｔ ａ ｈ ｅ ｉ ｃｄ ａ ｄ ｅｈ ｌｎ ｄ ｍｍｎ ｓｒ ｃ ｅ Ｉ ｄ ｚ ｌ ｔｏ ｉ ｔ ｍｉ ｏ ｓｅ ｌｉ ｒｗａ ｙ ｈ ｓｚ ｄ ｗｉ ｎ ｐ ｔ ｎ ｃ ａ ｉ ｎ ｔｙｅ ｅ ｉ ｎ ｉ ｈ ｈ ｅ．
一
Ⅱ 塞堕壑
１ １ 实验仪 器 与原料 ．
定配 比量 的 硫 酸 二 甲酯 ， 保 温 约 ２５ｈ 以完 成 并 ． ，
对 咪 唑啉 的 甲基化 反 应 ， 后 减压 除去 多余 的水和剩 最 余 的硫 酸 二 甲酯 ， 即得 到 季 铵 化 的 咪 唑 啉 沥青 乳化 剂 ， 品为 淡黄 色粘 稠液体 。 产
合成
性 能测 试
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阳离子沥青乳化剂研究进展
就 已 经 开 展 了研 究 、 发 、 产 及 应 用 Ｊ我 国 也 于 ２ 开 生 ， ０世 纪
王俊明 和刘 庭 国等 人 ， 成 了一 种 Ｃ Ｓ１型 沥青 乳 化 合 Ｒ一 剂， 发现该乳 化剂与常见几种改 性剂 ， 如丁 苯橡胶 （ Ｂ ， Ｓ Ｒ） 乙 烯 一醋酸乙烯共聚物 （ Ｖ ） Ｅ Ａ 等具有 良好 的配伍 性 ， 其是用 尤 这种乳化剂生产 的乳化沥青具有 “ 裂快 凝” 慢 作用 ， 研究为 该 改性稀浆封层 在我 国的推 广应用 提供 了有效 的手段 Ｊ 。该 乳化剂 的结构式为 ：
期 以来被广泛用作筑路 、 防水 和密 封材料。 。乳化沥青 则是 。 将原来互不相容 的沥青 、 、 水 乳化 剂等按 一定 的比例 ， 适宜 在 的温度 和机械力作用下 ， 使沥青以细小的微粒（ ． ０ ｍ） ０ １一ｌ 均匀地分散成相对稳定 的乳 状液。乳 化沥青 由于具有无 毒 、 无臭 、 原料价廉 易得 、 于冷 施工 等优 点 ， 便 获得 了迅 速发 展。 乳化沥青可分 为阴离子型 、 阳离 子型 和非离子 型 ３大类 。乳 化沥青 发展至今 已有 ７ ０多年 的历史 Ｊ经历 了由阴离 子乳 ， 化沥青 到阳离 子乳 化沥青 的过程 一 。由于 阳离子乳化沥青 ｊ 具有许 多良好 的应 用特性 ， 达国家在 ２ 发 ０世 纪 ５ ０年代 以来
Ｃ ￣Ｈ 妇 Ｃ ２ Ｙ Ｈ（ ２ Ｃ Ｈ
Ｒ． Ｒ ● ２ ． 一 ●
。
要求碳链是直链 ｎ ＋ｎ ５一ｌ ， 中 ｘ， ， ：＝ ９其 Ｙ可 以是 以下 亲水 基 一Ｎ ２ 一Ｎ Ｈ ， Ｈ—Ｃ ２ Ｈ Ｎ ２或 一Ｎ（ Ｈ ） ＨＣ ２Ｈ Ｃ ３ ３以及可 以使之 ］●
＋
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阳 离 子沥 青乳 化 剂 研究 进 展
王俊明 和刘 庭 国等 人 ， 成 了一 种 Ｃ Ｓ１型 沥青 乳 化 合 Ｒ一 剂， 发现该乳 化剂与常见几种改 性剂 ， 如丁 苯橡胶 （ Ｂ ， Ｓ Ｒ） 乙 烯 一醋酸乙烯共聚物 （ Ｖ ） Ｅ Ａ 等具有 良好 的配伍 性 ， 其是用 尤 这种乳化剂生产 的乳化沥青具有 “ 裂快 凝” 慢 作用 ， 研究为 该 改性稀浆封层 在我 国的推 广应用 提供 了有效 的手段 Ｊ 。该 乳化剂 的结构式为 ：
期 以来被广泛用作筑路 、 防水 和密 封材料。 。乳化沥青 则是 。 将原来互不相容 的沥青 、 、 水 乳化 剂等按 一定 的比例 ， 适宜 在 的温度 和机械力作用下 ， 使沥青以细小的微粒（ ． ０ ｍ） ０ １一ｌ 均匀地分散成相对稳定 的乳 状液。乳 化沥青 由于具有无 毒 、 无臭 、 原料价廉 易得 、 于冷 施工 等优 点 ， 便 获得 了迅 速发 展。 乳化沥青可分 为阴离子型 、 阳离 子型 和非离子 型 ３大类 。乳 化沥青 发展至今 已有 ７ ０多年 的历史 Ｊ经历 了由阴离 子乳 ， 化沥青 到阳离 子乳 化沥青 的过程 一 。由于 阳离子乳化沥青 ｊ 具有许 多良好 的应 用特性 ， 达国家在 ２ 发 ０世 纪 ５ ０年代 以来
Ｃ ￣Ｈ 妇 Ｃ ２ Ｙ Ｈ（ ２ Ｃ Ｈ
Ｒ． Ｒ ● ２ ． 一 ●
。
要求碳链是直链 ｎ ＋ｎ ５一ｌ ， 中 ｘ， ， ：＝ ９其 Ｙ可 以是 以下 亲水 基 一Ｎ ２ 一Ｎ Ｈ ， Ｈ—Ｃ ２ Ｈ Ｎ ２或 一Ｎ（ Ｈ ） ＨＣ ２Ｈ Ｃ ３ ３以及可 以使之 ］●
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阳 离 子沥 青乳 化 剂 研究 进 展
一种新型阳离子沥青乳化剂的合成与性能研究
乳时间与凝结时间适中、能适用于各种天气 、对
即它 的亲 水基 团必 须 由氮原 子携 带 。 经文 献检 索 、 理 论分 析及 实验 发 现 ：一羟 乙基 乙二胺 的氨 基具 Ｂ 有 很强 的极 性 ，水 溶液 中 的离子 有极 强 的 阳离子 活 性 ，从而 具有 优 异 的粘 附性 和亲 和 力 ，因而是
青，对其稳定性及拌和性能进行了测试。探讨了
此类乳 化沥 青稳 定性 的 影响 因素 。
１ 分 子结 构 的设计
阳离子沥青乳化剂和其 它类 型 的乳化剂 一
样 ， 由长链 的 亲油 基和 亲水基 两 部分 组成 ，只是 它的 亲水基 是 带正 电的基 团 ，它 的长链 亲 油基通
常是 由脂肪 酸 或石 油化 学品衍 生 而来 。理 论研 究
矛 盾 的有效 办法 就 是 设法 让带 正 电荷 的强极 性 的
根据有关理论对 阳离子沥青乳化剂的分子结构设
计进行 了分 析 ，在此 基础 上合 成 了新型 阳离 子沥
青乳化剂 ２ ６ ， 一双 （一羟乙基乙二胺亚甲基 ） ｐ 一
４ 一壬基 苯 酚 。 用合成 的 阳离子 乳 化剂制 备乳 化沥
氨 基不 容易与石 料 表面 很快 接触 ，而必 须经 过一 定时 间的 外借 力量 的强制 搅 拌 ，才 能使 强极 性 的 氨 基到 达石 料 的表 面 ，从 而 保 证 了慢裂 和快 凝 的
双 重要 求 。这样 就 需要 乳 化剂 亲水 基 上空 间结构 应 较 为复 杂 ，使 它的 空间位 阻 增大 。
作者简介 ：王松贤 ， ， 男 山东警察 学院副教授 ， 主要从 事化工 合成和毒品犯罪的研究 。
能降低原沥青的路用性能，还必须使原沥青的粘
即它 的亲 水基 团必 须 由氮原 子携 带 。 经文 献检 索 、 理 论分 析及 实验 发 现 ：一羟 乙基 乙二胺 的氨 基具 Ｂ 有 很强 的极 性 ，水 溶液 中 的离子 有极 强 的 阳离子 活 性 ，从而 具有 优 异 的粘 附性 和亲 和 力 ，因而是
青，对其稳定性及拌和性能进行了测试。探讨了
此类乳 化沥 青稳 定性 的 影响 因素 。
１ 分 子结 构 的设计
阳离子沥青乳化剂和其 它类 型 的乳化剂 一
样 ， 由长链 的 亲油 基和 亲水基 两 部分 组成 ，只是 它的 亲水基 是 带正 电的基 团 ，它 的长链 亲 油基通
常是 由脂肪 酸 或石 油化 学品衍 生 而来 。理 论研 究
矛 盾 的有效 办法 就 是 设法 让带 正 电荷 的强极 性 的
根据有关理论对 阳离子沥青乳化剂的分子结构设
计进行 了分 析 ，在此 基础 上合 成 了新型 阳离 子沥
青乳化剂 ２ ６ ， 一双 （一羟乙基乙二胺亚甲基 ） ｐ 一
４ 一壬基 苯 酚 。 用合成 的 阳离子 乳 化剂制 备乳 化沥
氨 基不 容易与石 料 表面 很快 接触 ，而必 须经 过一 定时 间的 外借 力量 的强制 搅 拌 ，才 能使 强极 性 的 氨 基到 达石 料 的表 面 ，从 而 保 证 了慢裂 和快 凝 的
双 重要 求 。这样 就 需要 乳 化剂 亲水 基 上空 间结构 应 较 为复 杂 ，使 它的 空间位 阻 增大 。
作者简介 ：王松贤 ， ， 男 山东警察 学院副教授 ， 主要从 事化工 合成和毒品犯罪的研究 。
能降低原沥青的路用性能，还必须使原沥青的粘
阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青
阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青
一、阳离子乳化沥青
阳离子乳化沥青以阳离子表面活性剂为主要成分，适用于生产交通道路表面和基层的沥青混凝土。
主要优点有以下三个：
1. 抗水性强
在沥青混凝土的生产过程中，往往需要添加大量的水。
而在使用阴离子乳化剂的情况下，水会破坏沥青颗粒的结构，影响沥青的质量。
而阳离子乳化剂则具有抗水性，能够较好地保护沥青颗粒的结构。
2. 稳定性强
在生产过程中，如果沥青混凝土没有被充分稳定，会导致路面松散、损坏。
而使用阳离子乳化剂则可以提高沥青混凝土的稳定性，并减少路面变形和组成不良。
3. 密封性强
由于阳离子乳化剂中含有大量阳离子，具有显示的缩小沥青颗粒之间间隙的效果。
所以可以在混凝土表面形成均匀、紧密的覆盖层，从而提高混凝土之间的粘合强度，增加轻油被吸附的机会。
1. 难被流失
阴离子乳化沥青中的阴离子分子具有较强的吸附力和附着力，能够有效地防止阳离子和水溶性固体的流失，从而保证沥青混凝土的稳定性。
在路面施工后，经过长时间的使用和天气风吹日晒等环境影响，易出现路面破坏、龟裂等问题。
而阴离子乳化沥青具有较强的耐候性，能够在恶劣的环境下保持较好的稳定性。
综上所述，阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青在沥青混凝土的生产过程中有着不同的应用，同时也有着各自独特的优点。
在使用过程中需要根据不同的需求进行选择，以达到最好的效果。
18-高性能微表处沥青乳化剂的研究和探索——许虎君
慢裂快凝沥青乳化剂的种类及合成方法
2. 烷基多胺类 烷基多胺类沥青乳化剂大多是在烷基丙撑二胺的基础上继续加成丙烯
腈，乳化力不低于烷基丙撑二胺。
慢裂快凝沥青乳化剂的种类及合成方法
3. 木质素和烷基酚类
木质素/烷基酚分子中存在苯氧结构，可以与甲醛、多胺经曼希尼反应
制取相应多胺型沥青乳化剂。
2.2.2 非多胺型沥青乳化剂
期存放。其乳化沥青技术指标：筛上剩余量 0.02%；常 温储存稳定性 1d≤1%，5d≤5%。
24 20 16 Channel Passing
100 80 60 40
Channel%
12 8 4 0 20 0
1
Diameter/m
乳化沥青粒径分布图
10
采用激光粒度分析仪对乳化沥青粒径分布进行测定。乳化沥青的粒径 分布在 2.31~18.50 μm ， 95% （体积分数）以上的乳化沥青颗粒粒径小于 11.17 μm，平均粒径为5.82 μm。乳化沥青颗粒的分布较窄，大颗粒乳化沥 青较少。乳化稳定性与乳液颗粒粒径分布相关性较大，粒径分布越窄，稳 定性越高，这也说明制备的乳化沥青稳定性较好。
Passing%
• 六. 结语
• 慢裂快凝沥青乳化剂在我国发展历史较短，但发展迅速，未来市场需求 还将继续增长。但此类乳化剂依然存在一些问题，未来慢裂快凝沥青乳 化剂将朝着以下方向发展： • • • • • 1）对不同沥青品种、不同石料的适应性提高，或针对难施工材料开发专 门产品； 2）进一步减小对沥青本身性能的影响； 3）开发季铵盐类慢裂快凝沥青乳化剂，减少对酸的依懒性； 4）进一步降低成本；
• 慢裂快凝技术实际就是要求在微
表处/稀浆封层施工过程中，有一 定的慢裂时间，而施工后又要使 封层快速成型。
乳化沥青在公路养护方面的应用与研究
乳化沥青在公路养护方面的应用与研究乳化沥青是由沥青和乳化剂以水为介质制成的混合物，具有良好的透水性、渗透性和粘着性。
近年来，在公路养护中被广泛应用，有效地改善了公路结构的抗裂和耐久性。
本文旨在介绍乳化沥青在公路养护方面的应用和研究现状。
一、乳化沥青的种类和性质乳化沥青可分为阴离子乳化沥青和阳离子乳化沥青两种。
阴离子乳化沥青的乳化剂为碱性物质，适用于高温地区和经济较为发达的地区，涂布后快速干燥，施工方便。
阳离子乳化沥青的乳化剂为酸性物质，适用于低温地区和经济欠发达的地区，具有良好的黏附性和耐水性，能够在潮湿气候条件下使用。
二、乳化沥青的应用1、防水、防裂涂料乳化沥青可以作为防水、防裂涂料使用，将其涂布在路面上具有良好的渗透性和黏附性，可以长期保护路面免受风化、水蚀等因素的影响。
2、路面修复在路面修复中，乳化沥青可以作为粘结剂使用，将其混合石子和沙子，形成稳定的路面结构，提高路面的承载能力和耐久性。
3、路面维护乳化沥青涂布在路面上可以增强路面的摩擦系数，防止路面滑动，并且能够填补路面的裂缝和孔洞，延长路面的使用寿命。
乳化沥青的配合比直接影响着路面修复和维护的效果。
研究发现，合理的配合比应该根据不同的路面材料和环境条件进行调整，以达到最佳的效果。
近年来，研究者对乳化沥青的性能进行了改良，主要包括添加剂、材料改性等方法，以提高其耐水性、抗老化性、耐久性等性能。
3、乳化沥青的施工技术乳化沥青的施工技术直接影响着其效果和持久性。
研究者通过不断改进施工技术，提高了乳化沥青的渗透性、黏附性和耐磨性，减少了路面荷载带来的损伤。
总之，乳化沥青在公路养护方面具有重要的应用和研究价值。
通过不断的研究和改进，乳化沥青能够发挥出更加优秀的性能，为公路养护和交通安全做出更大的贡献。
大连理工大学科技成果——稀浆封层用改性木质素阳离子沥青乳化剂
大连理工大学科技成果——稀浆封层用改性木质素
阳离子沥青乳化剂
一、产品和技术简介：
该产品为改性多季铵盐型木质素阳离子乳化剂，具有优良的乳化性能，用于沥青的乳化时，具有乳化能力强，稳定性好的特点。
较之普通木质铵阳离子沥青乳化剂，慢裂快凝，乳化能力强，破乳时间快，稀浆封层施工时，开放交通时间在2小时之内。
二、应用范围和生产条件：
该产品用于常规的乳化沥青生产时，其用量为0.5%左右，乳化沥青中的沥青含量可达60%上，为快裂慢凝型沥青乳液。
具有石料适应性强，路面成型快，开放交通时间短的特点。
该产品生产工艺简单，主要设备为搪瓷搅拌反应釜，原料来源广泛，工艺成熟，环境友好，无三废排放。
三、规模与投资、成本估算：
按照市场产品估算，该产品的利润可达2千元/吨以上。
年产300吨该产品，设备投资约30万(厂房，锅炉除外)。
四、提供技术的程度和合作方式：
面议，可提供样品。
影响阳离子乳化沥青储存稳定性因素的探讨
沥 青 适 用 干 沥 青 乳 路 面 表 面 处 治 、 温 沥 青 混 合 料 ， 及 透 常 以 层 、 层 与 封 层 ， 热 沥 青 相 比 ， 有节 省 粘 与 具 能 源 、 高 工 效 、 长 施 工 季 节 、 善 施 工 提 延 改 条 件 、 少 环 境 污 染 、 高 沥 青 路 面 使用 寿 减 提 命等 优 点 ＿。 ｌ 最早 出现 的沥 青乳 化 剂 主要 为 １ 阴 离子 型 ， 如羧 酸 盐 类 、 磺酸 盐 类 等 。 目前 ， 阳 离 子 型 沥 青 乳化 剂 为 普 遍 使 用 的 品种 ， 该 品 种 制 作 的 乳 化 沥 青 与 石 料 的 粘 接 力
热 至６ ～７ ℃ ， ０ ０ 用盐 酸 调 节ｐ Ｈ值 至２ ０ 称 ．。 取３ ０ 沥 青 ， 热至 １ ０（ 启动胶 体磨 ， ０ｇ 加 ２＂ ２。 用 热 水 先 将 胶 体 磨预 热 ， 后 将 乳 化 剂 热 水 然 溶 液 倒 入 胶 体 磨 中 ， 缓 慢 将 热 沥 青 倒 入 再 进 行 乳化 ｌ ｎ 将 乳 化 好 的 乳 化 沥 青 装 入 ｍｉ ， 矿泉水瓶中以备后用， 闭胶体磨。 关 １ ２储存稳 定性 ． 乳化 沥 青储 存 稳定 性 试验 按 照Ｔ０ ５ — ６ ５ １９进行。 ９３
Ｑ： 垫
Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ｅｎ Ｔｅ ｄ ｃｈｎ Ｏｇｙ ｎ ＯＩ Ｉ ｎｏｖａｔｏｎ ｉ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
工 业 技 术
影响 阳离 子 乳化 沥 青 储 存稳 定性 因素 的探 讨
赵 永 平 （ 乡市通达 公路科 技研 究所有 限责任 公 司 新 河 南新 乡 ４ ０ ０ ５ ０ ） ３ 摘 要： 本文 探讨 了影响 阳 离子乳化 沥青 储存稳 定性 的 因素 。 甲撑双 【一壬基－２ （ ’ 基一３’ 乙基氯化铵 ） ５ －（２ 一羟 一三 丙氧 基苯）和甜 幕戚 】 型两性型 沥青乳化 剂 的乳 化性 能良好 ， 储存 稳定性 符合行业 标准 。 余乳化 剂的储 存稳 定性较 差， 沥青析 出。 此探 讨 了影响乳化 沥 其 有 据 青 储 存 稳 定性 的 因 素 ， 别 是 乳 化 剂 的 分 子 结 构 的 影 响 ， 为 沥 青 乳 化 荆 的 分 子 结 构 设 计 提 供 理 论 依 据 。 特 可 关键 词 ： 沥青 乳化剂 阳离 储存稳 定性 中图分 类 号 ： Ｅ ２ ８ Ｔ ６ ４． ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ４ ０ ８ ２ １ ） Ｏａ－０ ３ －０ ｌ ７ － ９ Ｘ（ ０ １ （） ０ ４ １ ０
热 至６ ～７ ℃ ， ０ ０ 用盐 酸 调 节ｐ Ｈ值 至２ ０ 称 ．。 取３ ０ 沥 青 ， 热至 １ ０（ 启动胶 体磨 ， ０ｇ 加 ２＂ ２。 用 热 水 先 将 胶 体 磨预 热 ， 后 将 乳 化 剂 热 水 然 溶 液 倒 入 胶 体 磨 中 ， 缓 慢 将 热 沥 青 倒 入 再 进 行 乳化 ｌ ｎ 将 乳 化 好 的 乳 化 沥 青 装 入 ｍｉ ， 矿泉水瓶中以备后用， 闭胶体磨。 关 １ ２储存稳 定性 ． 乳化 沥 青储 存 稳定 性 试验 按 照Ｔ０ ５ — ６ ５ １９进行。 ９３
Ｑ： 垫
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工 业 技 术
影响 阳离 子 乳化 沥 青 储 存稳 定性 因素 的探 讨
赵 永 平 （ 乡市通达 公路科 技研 究所有 限责任 公 司 新 河 南新 乡 ４ ０ ０ ５ ０ ） ３ 摘 要： 本文 探讨 了影响 阳 离子乳化 沥青 储存稳 定性 的 因素 。 甲撑双 【一壬基－２ （ ’ 基一３’ 乙基氯化铵 ） ５ －（２ 一羟 一三 丙氧 基苯）和甜 幕戚 】 型两性型 沥青乳化 剂 的乳 化性 能良好 ， 储存 稳定性 符合行业 标准 。 余乳化 剂的储 存稳 定性较 差， 沥青析 出。 此探 讨 了影响乳化 沥 其 有 据 青 储 存 稳 定性 的 因 素 ， 别 是 乳 化 剂 的 分 子 结 构 的 影 响 ， 为 沥 青 乳 化 荆 的 分 子 结 构 设 计 提 供 理 论 依 据 。 特 可 关键 词 ： 沥青 乳化剂 阳离 储存稳 定性 中图分 类 号 ： Ｅ ２ ８ Ｔ ６ ４． ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ４ ０ ８ ２ １ ） Ｏａ－０ ３ －０ ｌ ７ － ９ Ｘ（ ０ １ （） ０ ４ １ ０
新型慢裂快凝阳离子沥青乳化剂应用研究
较难 乳化 ， 内适 宜 的 乳化 剂 品种 较 少 。针对 在 埃 国 索 ７ ＃ 交 沥青 上 的应 用 进 行 了研 究 ， 开 发 了性 ０重 并 能 优 良的慢 裂快凝 乳 化剂 系列 产 品 。
筛上剩余 量、 电荷、 蒸发残留物含量、 黏度、 贮稳性、 粘 附性等 。
１３ 稀 浆封层 试验 ．
中图分类号 ： Ｑ４ ３９ Ｔ ２ ．２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０４７ ５ ｛０ ６ ０ —０ ５０ １０ —０ ０ ２０ ｝４０ １—２
引 言
乳化沥青稀浆封层技术可迅速修复和改善原有 沥青路面的磨损、 老化裂缝、 光滑、 坑洼 以及松散等 病害， 显著提高沥青路面 的防水 、 抗滑、 平整和耐磨 性能。目 ， 前 该技术已成为公路养护 的主要形式 ， 不 仅可修补低等级道路 ， 而且随着该技术的 日 益成熟 ， 包括机械化程度的提高以及乳化沥青材料性能的提 高， 也可在高等级以及 高速公路上施工。由于 目前 高速公路均采用 Ａ －０ Ａ － 号沥青 ， Ｈ７ 和 Ｈ９ ０ 这类沥青
慧 辩赞毒舞美豢 蓦
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新 型 慢 裂 快 凝 阳离 子沥 青 乳化 剂 应 用研 究
何建云
（ 山西省化 工研 究所， 山西 太原 ０ ０２ ） ３ ０ １
摘要 ： 主要就新开发 的慢裂快凝乳化剂 Ｒ Ｃ ５３和 Ｒ Ｃ ５４ Ｈ－０ — Ｈ－０ — 应用 于埃索 ７ ０ 重交沥青的乳液性 能和稀浆 封层 性能进行评价 ， 从理论上探讨 了乳化剂分子化学结构 与乳液性能 、 破乳行为的关系。 关键 词 ： 阳离子乳化剂 ； 快凝型稀浆封层 ； 重交沥青
筛上剩余 量、 电荷、 蒸发残留物含量、 黏度、 贮稳性、 粘 附性等 。
１３ 稀 浆封层 试验 ．
中图分类号 ： Ｑ４ ３９ Ｔ ２ ．２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０４７ ５ ｛０ ６ ０ —０ ５０ １０ —０ ０ ２０ ｝４０ １—２
引 言
乳化沥青稀浆封层技术可迅速修复和改善原有 沥青路面的磨损、 老化裂缝、 光滑、 坑洼 以及松散等 病害， 显著提高沥青路面 的防水 、 抗滑、 平整和耐磨 性能。目 ， 前 该技术已成为公路养护 的主要形式 ， 不 仅可修补低等级道路 ， 而且随着该技术的 日 益成熟 ， 包括机械化程度的提高以及乳化沥青材料性能的提 高， 也可在高等级以及 高速公路上施工。由于 目前 高速公路均采用 Ａ －０ Ａ － 号沥青 ， Ｈ７ 和 Ｈ９ ０ 这类沥青
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新 型 慢 裂 快 凝 阳离 子沥 青 乳化 剂 应 用研 究
何建云
（ 山西省化 工研 究所， 山西 太原 ０ ０２ ） ３ ０ １
摘要 ： 主要就新开发 的慢裂快凝乳化剂 Ｒ Ｃ ５３和 Ｒ Ｃ ５４ Ｈ－０ — Ｈ－０ — 应用 于埃索 ７ ０ 重交沥青的乳液性 能和稀浆 封层 性能进行评价 ， 从理论上探讨 了乳化剂分子化学结构 与乳液性能 、 破乳行为的关系。 关键 词 ： 阳离子乳化剂 ； 快凝型稀浆封层 ； 重交沥青
阳离子沥青乳化剂应用现状及研究进展
（ ＣＮＯＯＣ（ Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ） Ｈｅ ａ ｖ ｙ Ｏｉ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ５ ０ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ａ ｎｄ Ｓｔ ｕｄｙ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｃａ ｔ ｉ ｏｎ ｉ ｃ Ｂｉ ｔ ｕｍ ｅ ｎ Ｅｍ ｕｌ ｓ ｉ ｉｅ ｆ ｒ
Ｙ ａ ｏ Ｘ ｉ ｕ ｊ ｉ ｅ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｋ ａ ｉ ， Ｈ ａ ｎ Ｌ ｉ ｎ ｇ
广
１ ３ ６
东
化
工
２ ０ １ ６ 年 第２ ０期
ｗｗｗ． ｇ ｄ ｃ ｈ ｅ ｍ． ｃ ｏ ｍ
第４ ３卷总第 ３ ３ ４ 期秀 杰 ，王 凯 ，韩凌
（ ＿ ｝ Ｊ 海油 （ 青 岛） 重 质油 加工 工程技 术 研 究ｌ ｆ 】 心 仃限 公司 ，ｌ ｈ东 青 岛 ２ ６ ６ ５ ０ ０ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｂ ｉ ｔ ｕ ｍｅ ｎ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｂ ｉ ｔ ｕ ｍｅ ｎ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ａ ｌ ｋ ｙ ｌ ａ ｍｉ ｎ ｅ ｓ ． ｑ ｕ ａ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｒ ｙ ａ ｍｍｏ ｎ ｉ ｎ ｍ ｓ ａ ｌ ｔ ｓ ， ａ ｃ ｉ ｄ ａ ｍｉ ｄ ｅ ｓ 。 ｘ ｙ ｌ ｏ ｎ ａ ｍｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｉ ｄ ａ ｚ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ Ｔｈ ｅ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ； ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ， ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏｆ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｅ ｄ
Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ａ ｎｄ Ｓｔ ｕｄｙ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｃａ ｔ ｉ ｏｎ ｉ ｃ Ｂｉ ｔ ｕｍ ｅ ｎ Ｅｍ ｕｌ ｓ ｉ ｉｅ ｆ ｒ
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２ ０ １ ６ 年 第２ ０期
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第４ ３卷总第 ３ ３ ４ 期秀 杰 ，王 凯 ，韩凌
（ ＿ ｝ Ｊ 海油 （ 青 岛） 重 质油 加工 工程技 术 研 究ｌ ｆ 】 心 仃限 公司 ，ｌ ｈ东 青 岛 ２ ６ ６ ５ ０ ０ ）
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RHJ型阳离子沥青乳化剂的研究
RHJ型阳离子沥青乳化剂的研究
李艳华;司秀丽;张大志;吕其岗
【期刊名称】《沈阳工业大学学报》
【年(卷),期】1996(000)0S1
【摘要】介绍了RHJ型阳离子沥青乳化剂的研究过程。
检测结果表明,研究的沥青乳化剂性能较优于国内已有的同类产品。
【总页数】4页(P24-27)
【作者】李艳华;司秀丽;张大志;吕其岗
【作者单位】沈阳工业大学化学工程系;沈阳工业大学化学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ421.12
【相关文献】
1.快凝型重交沥青阳离子乳化剂试验研究 [J], 项新里;范吉华;梁平安
2.季铵盐型阳离子沥青乳化剂的合成及影响因素研究 [J], 王松贤;夏少青
3.季铵盐型阳离子沥青乳化剂的研究 [J], 徐云晴;周进川;李学峰
4.壬基酚聚氧乙烯醚型阳离子沥青乳化剂的合成及在线红外光谱研究 [J], 施来顺;杨中强;赵荣海;任志英;陈孟;孙梅杰
5.慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂的合成及其性能研究 [J], 张倩;张彤;王月欣;刘双旺;孟清
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NE-6阳离子沥青乳化剂的制备及其缓蚀行为的研究
１０Ｃ，再 向改性 乙撑 胺 混合 物 中滴 加 单 环或 多 ６￣ 环 接枝 改 性 剂 ，在 一 定 温 度 和适 量 催 化 剂 下 反 应 ，逐级 升 温 ，控 制 其 反 应 温 度 不 超 过 ２０ ， ４℃ 待 缩合脱水 到理论 值 时 ，停 止 加热 ，减压蒸 出溶
剂 ，降温 至 ６ ０～９ ℃ 时 ，缓 慢 滴 加 季 铵 化 试 剂 ０ 硫 酸二 甲酯 ，待 反 应 完 全 后 ，得 到 Ｎ Ｅ一６慢 裂 快凝 型 阳离子 沥青 乳化 剂 。
前 市售 的沥青乳 化剂 一般 是针 对 中间基沥青 开发
收 稿 日期 ：２ １ —０ 一ｌ 。 ０ １ １ ３
式路 面等公 路 养 护 工 程 ¨ 。 阳 离 子 乳 化 剂 主要
分烷基胺 类 、季铵 盐类 、木 质胺类 、酞胺类 及咪 唑 啉类 等 】 。通 常 ，在 作 业 现 场 配 制 乳 化 剂 水
均大 于 ９ ％ 。 ０ 乳 化剂 的缓蚀 效果评 价。
２ １ 年 ４月 ０１
・
石 油 沥 青
ＰＴ ＯＥ ＭＡＰＡＴ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ ＳＨ Ｌ
第 ２ 第 ２期 ５卷
乳化 沥 青 ・
Ｎ Ｅ一６阳离 子沥 青 乳化 剂 的制 备 及 其
缓 蚀 行 为 的 研 究
马 玲 李 磊 孔 祥军 牛春 革 地力拜 马力克
中国石油克拉玛依石化公 司炼油化工研究院 （ 克拉玛依 ８４０ ） ３０ ０
溶液 时 ，需要 用盐 酸将 ｐ Ｈ值 调至 ２～ ，存在 乳 ５
石
油
沥
青
２１ ０ １年第 ２ ５卷
的 ，其 分子 结构 中 的亲 油基 团 为直 链 或 支 链 的 ， 如油 酸 、十四酸、十六酸 、十八 酸 等 ，与环烷基 沥青 的相容性 差 ，因此难 以将其 乳化 。而 Ｎ ６ Ｅ一 慢裂快 凝型 阳离 子沥青乳化 剂 的合成 ，是 针对环 烷基沥青 的结构 特性 ，利用 相似 相容 原理 ，在乳 化 剂分子 亲油基 中接人 了单 环或 多环 基 团 ，从而 乳 化效果 好 ，乳液稳定 性好 。 １３ 常压 静态腐蚀评定试 验 ． ａ 在不 同浓 度盐 酸 的 腐 蚀 介 质 中 ，Ｎ ６ ） Ｅ一 沥青乳 化剂 的缓蚀效果考察 。 试 验方 法 ：配制不 同浓度 的盐 酸水 溶液作 为
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阳离子沥青乳化剂决定乳化沥青颗粒表面电荷的性质 、 破乳速度 、沥青颗粒大小 、贮存稳定性 、沥青与骨料粘附力 等 [7 ] ,对乳化沥青的质量起着决定性作用 。本文综述了目前 国内的阳离子沥青乳化剂的研究进展 。
其中 R为 8～22个碳烷基 , X为 1～5, Y, Z为 0～5。 王俊明和刘庭国等人 ,合成了一种 CRS21 型沥青乳化
烷基胺类沥青乳化剂主要有长链伯胺 、烷基丙烯二胺以 及烷基三胺类 。此类乳化剂的化学结构通式为 :
收稿日期 : 2006 - 03 - 24 作者简介 :邓朝霞 (1978 - ) ,女 ,在读博士 ,主要从事胶粘剂及其
精细化学产品的研究 。
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季铵盐类沥青乳化剂一般为单长链烷基 ( R )季铵盐 ,其 余烷基 (R1 , R2 , R3 , R4 , R5 )为 - CH3 或环氧乙烷等小分子支 链 。其合成方法及途径很多 ,其中最简便的反应是用适当的 叔胺与烷基化剂作用 ,合成季铵盐 。
胺化木质素类乳化剂成本低廉 ,但由于木质素的来源不 同 ,可参与反应的活性基团多 ,所以产物也是多组分的混合 物 ,使反应的化学计量较为困难 ,导致乳化沥青性质不稳定 , 推广受到一定的限制 。 1. 6 复合型沥青乳化剂
复合型沥青乳化剂的制备技术 ,国内也有文献报道 ,并 有专利产品生产 。如文献 [ 27 ]报道了一种含木质胺的复合 型阳离子沥青乳化剂的制备技术 ,该技术主要通过选用价廉 的木质胺类表面活性剂为主体 ,掺配适量其他阳离子表面活 性剂和相宜助剂 ,制出适用于任何破乳速度的广谱性复合型 阳离子沥青乳化剂 。高运 、夏锦红等 [28 ]通过将 XCAE - 1型 阳离子沥青乳化剂 (中裂型的 )与 OP210 以及木质素磺酸钙 (MC) ,进行复配制得了慢裂型的阳离子沥青乳液 ,从而有效 地减缓了沥青的破乳速度 。且复配方法简单易行 ,经济合 理 。文献 [ 29 ]利用木质素与长链脂肪胺 、甲醛以及非离子表 面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚按一定比例混合 ,通过曼尼希反 应合成出新型木质素类阳离子沥青乳化剂 。该乳化剂比单 独木质胺产品乳化力更强 ,具有慢裂性能 ,适用于无溶剂的 中裂型和慢裂型乳液 ,其制备的乳化沥青黏度高 ,与石料的 粘附性很强 ,并且其成本不是很高 ,是优良的乳化剂品种 。 另有文献 [30 ]报道了一种新合成的阳离子沥青乳化剂 。
酰胺类沥青乳化剂分子结构中存在有酰胺基和胺基 ,主 要是由脂肪酸和多乙烯多胺在溶剂和催化剂存在下反应脱 水缩合而制得 。此类分子的通式为 :
酰胺类乳化剂根据所用原料的不同 ,可分为慢 、中 、快裂 型乳化剂 。例如 ,羟烷基酰胺基多胺 ( JSA 23 )为快裂型乳化 剂 、牛脂基酰胺基多胺 (JSA 22)为中裂型乳化剂 ,硬脂酸酰胺 基多胺 (JSA 21)为慢裂型乳化剂 。根据 R 基团的不同可以制 得不同破乳速度的沥青乳化剂 。
有 2种较为简便的季铵盐合成的新路线 : 1) 直接以脂肪伯胺为原料与氯甲烷反应制取季铵盐 。 该方法用高级脂肪胺为原料 ,并和硫酸氢钠以及异丙醇于高 压釜中混合 ,通入适量的氯甲烷 ,在温度 125 ℃时加热 3 h后 反应一次性完成 ,即可制得定量的季铵盐产物 。
综 述 粘 接 2006 , 27 (4 )
剂 ,发现该乳化剂与常见几种改性剂 ,如丁苯橡胶 ( SBR ) ,乙 烯 - 醋酸乙烯共聚物 ( EVA )等具有良好的配伍性 ,尤其是用 这种乳化剂生产的乳化沥青具有“慢裂快凝 ”作用 ,该研究为 改性稀浆封层在我国的推广应用提供了有效的手段 [8 ] 。该 乳化剂的结构式为 :
要求碳链是直链 n1 + n2 = 5～19,其中 X, Y可以是以下亲水 基 - NH2 , - NH - CH2 CH2NH2 或 - N ( CH3 ) 3 以及可以使之 成为阳离子的任何基团 。 1. 2 季铵盐类
季铵盐类沥青乳化剂具有如下结构通式 :
1 阳离子沥青乳化剂的种类及合成方法 阳离子沥青乳化剂品种繁杂 ,分类方法各异 。根据亲油
基来源不同 ,主要分为脂肪胺类 、脂肪酸类及木质素类等 。 按破乳速度快慢又可分成快凝型 、中凝型和慢凝型 3种 。目 前较常用的分类方法是按照化学结构分类 ,主要有烷基多胺 类 、季铵盐类 、酰胺基胺类 、咪唑啉类 、木质素类等 。 1. 1 烷基多胺类
文献 [ 14 ]报道了以工业油脂 (硬化油 ) 、乙二胺为原料反 应制得硬化油脂肪酸酰胺多胺 ,用浓盐酸中和制得 AY21 型 阳离子沥青乳化剂 。李艳华 [15 ]等人研究了不同单胺型的烷 基酰胺多胺型阳离子沥青乳化剂 ,并用一定数量的废油脂通 过皂化反应后 ,再与胺助剂和混胺反应制得了一种褐色黏稠 状液体 ———RHJ型阳离子沥青乳化剂 。该乳化剂是中裂型 的阳离子沥青乳化剂 ,具有原料来源广泛 、乳化效果较好 、工 艺简单 、用量少等优点 。王长虎 [16 ]等人则利用当地丰富的工
田在龙 [23 ]等则以纸浆废液中所含木质素为原料 ,以预制 的环氧丙基三甲基氯化铵为中间体 ,在适当的催化条件下促 进木质素与中间体形成阳离子季铵盐乳化剂 。另有专利文 献 [24 ]报道了一种快凝型阳离子沥青乳液 ,其中新型阳离子乳 化剂的合成 ,是采用烷基酚 、多胺和一种醛经过曼尼希反应 得到 。文献 [ 25 ]则报道了利用从蒸煮黑液中分离的碱木素 , 与环氧烷基胺或环氧卤代烷基胺等发生醚化接枝反应 ,从而 使木素胺化改性 。所得木素胺 (木质素胺 )具有较强的表面 活性 ,是性能良好的阳离子型沥青乳化剂 ,尤其适用于道路 沥青的乳化 。新疆工学院 [26 ]利用造纸废液中的脱水改性黑 液进行沥青乳化试验研究 ,试验表明 ,脱水改性黑液是一种 良好的沥青乳化剂 。如果在脱水改性黑液中加人少量的磺 化黑粉 ,则其乳化效果会更好 。
强 、乳液稳定性好以及良好的慢裂及快凝效果等优异性能 。
此乳化剂的结构如下 :
业废料 ,开发研制了一种外观呈褐色膏状体 ,既经济又适用 的新型乳化剂 ———酰胺类阳离子沥青乳化剂 。该乳化剂为 快中裂型阳离子乳化剂 。抚顺石油化工研究院利用石油加 工副产品 ———环烷酸成功地研制出环烷基酰胺型阳离子沥 青乳化剂 。这种新型乳化剂乳化性能很好 ,是一种快裂型阳 离子沥青乳化剂 ;与稳定剂复配即为中偏慢裂型阳离子沥青 乳化剂 。该乳化剂合成工艺简单 ,生产成本低 ,具有很好的 推广价值 [17 ] 。 1. 4 咪唑啉类
2)以高级脂肪醇为原料制取季铵盐 。该方法通过下述
反应过程来制取季铵盐 :
氯化试剂
三甲烷
高级脂肪醇
高级氯代烷
季铵盐
针对目前国内外稀浆封层用快凝型沥青乳化剂存在的
一些问题 ,项新里 [9 ]等人试产出性能优异的新一代能有效乳
化重交沥青的乳化剂产品 ———KX - 1型阳离子沥青乳化剂 。
并从结构中亲水基部分为含有杂环 基咪唑啉的基团 ,即
其中 : n = 10～18; A 代表环状结构 ; X、Y代表取代基团 ; Zm 代表带 m个负电荷的酸根离子 。姜翠玉等 [10 ]用脂肪酸和三 甲胺水溶液中和 ,再与环氧氯丙烷进行酯化 ,合成一种新的 阳离子表面活性剂 ,即脂肪酸酯季铵盐 。用该产品作为乳化 剂对胜利 100#道路沥青进行了乳化效果考查 ,试验结果表 明 ,该乳化剂性能较好 ,与十八烷基三甲基氯化铵相当 ,且合 成工艺简单 ,是一种有发展前途的阳离子表面活性剂 。也有 专利文献 [11 ]报道了一种用于稀浆封层的慢裂快凝型阳离子 沥青乳液 ,其乳化剂是通过脂肪酸或树脂的聚胺缩合物与季 碱剂反应得到的 。Dennis krivohlavek [12 ]等设计并发明了一 种新型阳离子沥青乳化剂 ,并用于现场制备沥青乳液 。文献 [ 13 ]介绍了一种采用季铵盐类阳离子沥青乳化剂 (N 2脂基 2 烷基 2五甲基丙烯氯化二铵 )和一种粘合剂 (N 2脂基 2烷基 2三 亚甲基二胺 ) ,并以氯化钙为稳定剂制备铺路沥青乳液的技 术 。该沥青乳液可在施工现场制备 ,不需要加热 。 1. 3 烷基酰胺基胺类
·33·
阳离子沥青乳化剂研究进展 ZHANJ IE 2006 , 27 (4 )
质素来制备木素胺的技术路线 。这种方法不但降低了木素 胺的生产成本 ,而且减轻了因造纸废液直接排放而带来的环 境污染 。20世纪 80年代末 ,东北林业大学研制出 LJ2I型沥 青乳化剂 [22 ] 。该乳化剂价格低 ,乳化能力强 ,用量少 ,对沥青 适应性强 ,既能乳化石蜡含量低的沥青 ,也能乳化石蜡含量 高的沥青 。
阳离子沥青乳化剂研究进展 ZHANJ IE 2006 , 27 (4 )
阳离子沥青乳化剂研究进展
邓朝霞 ,傅和青 ,黄洪 ,陈焕钦
(华南理工大学化工与能源学院化学研究所 ,广东 广州 510641)
摘要 :介绍了阳离子沥青乳化剂的种类 、生产方法及研究进展 。
关键词 :阳离子沥青 ; 表明活性剂 ; 乳化剂 ; 种类 中图分类号 : TU57 + 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 5922 (2006) 04 - 0032 - 03
石油沥青具有良好的粘接性 、耐老化性和防水能力 ,长 期以来被广泛用作筑路 、防水和密封材料 [1 ] 。乳化沥青则是 将原来互不相容的沥青 、水 、乳化剂等按一定的比例 ,在适宜 的温度和机械力作用下 ,使沥青以细小的微粒 (0. 1～10μm ) 均匀地分散成相对稳定的乳状液 。乳化沥青由于具有无毒 、 无臭 、原料价廉易得 、便于冷施工等优点 ,获得了迅速发展 。 乳化沥青可分为阴离子型 、阳离子型和非离子型 3大类 。乳 化沥青发展至今已有 70 多年的历史 [2 ] ,经历了由阴离子乳 化沥青到阳离子乳化沥青的过程 [3, 4 ] 。由于阳离子乳化沥青 具有许多良好的应用特性 ,发达国家在 20 世纪 50年代以来 就已经开展了研究 、开发 、生产及应用 [5 ] ,我国也于 20 世纪 70年代后期对乳化沥青进行研究开发 [6 ] 。国内阳离子乳化 沥青是 1977 年试制成功的 ,近年来 ,已应用于铺路 、土壤改 良 、固沙和水利建设中的防渗透 、建筑防水 、防腐 、防潮等领 域。
其中 R为 8～22个碳烷基 , X为 1～5, Y, Z为 0～5。 王俊明和刘庭国等人 ,合成了一种 CRS21 型沥青乳化
烷基胺类沥青乳化剂主要有长链伯胺 、烷基丙烯二胺以 及烷基三胺类 。此类乳化剂的化学结构通式为 :
收稿日期 : 2006 - 03 - 24 作者简介 :邓朝霞 (1978 - ) ,女 ,在读博士 ,主要从事胶粘剂及其
精细化学产品的研究 。
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季铵盐类沥青乳化剂一般为单长链烷基 ( R )季铵盐 ,其 余烷基 (R1 , R2 , R3 , R4 , R5 )为 - CH3 或环氧乙烷等小分子支 链 。其合成方法及途径很多 ,其中最简便的反应是用适当的 叔胺与烷基化剂作用 ,合成季铵盐 。
胺化木质素类乳化剂成本低廉 ,但由于木质素的来源不 同 ,可参与反应的活性基团多 ,所以产物也是多组分的混合 物 ,使反应的化学计量较为困难 ,导致乳化沥青性质不稳定 , 推广受到一定的限制 。 1. 6 复合型沥青乳化剂
复合型沥青乳化剂的制备技术 ,国内也有文献报道 ,并 有专利产品生产 。如文献 [ 27 ]报道了一种含木质胺的复合 型阳离子沥青乳化剂的制备技术 ,该技术主要通过选用价廉 的木质胺类表面活性剂为主体 ,掺配适量其他阳离子表面活 性剂和相宜助剂 ,制出适用于任何破乳速度的广谱性复合型 阳离子沥青乳化剂 。高运 、夏锦红等 [28 ]通过将 XCAE - 1型 阳离子沥青乳化剂 (中裂型的 )与 OP210 以及木质素磺酸钙 (MC) ,进行复配制得了慢裂型的阳离子沥青乳液 ,从而有效 地减缓了沥青的破乳速度 。且复配方法简单易行 ,经济合 理 。文献 [ 29 ]利用木质素与长链脂肪胺 、甲醛以及非离子表 面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚按一定比例混合 ,通过曼尼希反 应合成出新型木质素类阳离子沥青乳化剂 。该乳化剂比单 独木质胺产品乳化力更强 ,具有慢裂性能 ,适用于无溶剂的 中裂型和慢裂型乳液 ,其制备的乳化沥青黏度高 ,与石料的 粘附性很强 ,并且其成本不是很高 ,是优良的乳化剂品种 。 另有文献 [30 ]报道了一种新合成的阳离子沥青乳化剂 。
酰胺类沥青乳化剂分子结构中存在有酰胺基和胺基 ,主 要是由脂肪酸和多乙烯多胺在溶剂和催化剂存在下反应脱 水缩合而制得 。此类分子的通式为 :
酰胺类乳化剂根据所用原料的不同 ,可分为慢 、中 、快裂 型乳化剂 。例如 ,羟烷基酰胺基多胺 ( JSA 23 )为快裂型乳化 剂 、牛脂基酰胺基多胺 (JSA 22)为中裂型乳化剂 ,硬脂酸酰胺 基多胺 (JSA 21)为慢裂型乳化剂 。根据 R 基团的不同可以制 得不同破乳速度的沥青乳化剂 。
有 2种较为简便的季铵盐合成的新路线 : 1) 直接以脂肪伯胺为原料与氯甲烷反应制取季铵盐 。 该方法用高级脂肪胺为原料 ,并和硫酸氢钠以及异丙醇于高 压釜中混合 ,通入适量的氯甲烷 ,在温度 125 ℃时加热 3 h后 反应一次性完成 ,即可制得定量的季铵盐产物 。
综 述 粘 接 2006 , 27 (4 )
剂 ,发现该乳化剂与常见几种改性剂 ,如丁苯橡胶 ( SBR ) ,乙 烯 - 醋酸乙烯共聚物 ( EVA )等具有良好的配伍性 ,尤其是用 这种乳化剂生产的乳化沥青具有“慢裂快凝 ”作用 ,该研究为 改性稀浆封层在我国的推广应用提供了有效的手段 [8 ] 。该 乳化剂的结构式为 :
要求碳链是直链 n1 + n2 = 5～19,其中 X, Y可以是以下亲水 基 - NH2 , - NH - CH2 CH2NH2 或 - N ( CH3 ) 3 以及可以使之 成为阳离子的任何基团 。 1. 2 季铵盐类
季铵盐类沥青乳化剂具有如下结构通式 :
1 阳离子沥青乳化剂的种类及合成方法 阳离子沥青乳化剂品种繁杂 ,分类方法各异 。根据亲油
基来源不同 ,主要分为脂肪胺类 、脂肪酸类及木质素类等 。 按破乳速度快慢又可分成快凝型 、中凝型和慢凝型 3种 。目 前较常用的分类方法是按照化学结构分类 ,主要有烷基多胺 类 、季铵盐类 、酰胺基胺类 、咪唑啉类 、木质素类等 。 1. 1 烷基多胺类
文献 [ 14 ]报道了以工业油脂 (硬化油 ) 、乙二胺为原料反 应制得硬化油脂肪酸酰胺多胺 ,用浓盐酸中和制得 AY21 型 阳离子沥青乳化剂 。李艳华 [15 ]等人研究了不同单胺型的烷 基酰胺多胺型阳离子沥青乳化剂 ,并用一定数量的废油脂通 过皂化反应后 ,再与胺助剂和混胺反应制得了一种褐色黏稠 状液体 ———RHJ型阳离子沥青乳化剂 。该乳化剂是中裂型 的阳离子沥青乳化剂 ,具有原料来源广泛 、乳化效果较好 、工 艺简单 、用量少等优点 。王长虎 [16 ]等人则利用当地丰富的工
田在龙 [23 ]等则以纸浆废液中所含木质素为原料 ,以预制 的环氧丙基三甲基氯化铵为中间体 ,在适当的催化条件下促 进木质素与中间体形成阳离子季铵盐乳化剂 。另有专利文 献 [24 ]报道了一种快凝型阳离子沥青乳液 ,其中新型阳离子乳 化剂的合成 ,是采用烷基酚 、多胺和一种醛经过曼尼希反应 得到 。文献 [ 25 ]则报道了利用从蒸煮黑液中分离的碱木素 , 与环氧烷基胺或环氧卤代烷基胺等发生醚化接枝反应 ,从而 使木素胺化改性 。所得木素胺 (木质素胺 )具有较强的表面 活性 ,是性能良好的阳离子型沥青乳化剂 ,尤其适用于道路 沥青的乳化 。新疆工学院 [26 ]利用造纸废液中的脱水改性黑 液进行沥青乳化试验研究 ,试验表明 ,脱水改性黑液是一种 良好的沥青乳化剂 。如果在脱水改性黑液中加人少量的磺 化黑粉 ,则其乳化效果会更好 。
强 、乳液稳定性好以及良好的慢裂及快凝效果等优异性能 。
此乳化剂的结构如下 :
业废料 ,开发研制了一种外观呈褐色膏状体 ,既经济又适用 的新型乳化剂 ———酰胺类阳离子沥青乳化剂 。该乳化剂为 快中裂型阳离子乳化剂 。抚顺石油化工研究院利用石油加 工副产品 ———环烷酸成功地研制出环烷基酰胺型阳离子沥 青乳化剂 。这种新型乳化剂乳化性能很好 ,是一种快裂型阳 离子沥青乳化剂 ;与稳定剂复配即为中偏慢裂型阳离子沥青 乳化剂 。该乳化剂合成工艺简单 ,生产成本低 ,具有很好的 推广价值 [17 ] 。 1. 4 咪唑啉类
2)以高级脂肪醇为原料制取季铵盐 。该方法通过下述
反应过程来制取季铵盐 :
氯化试剂
三甲烷
高级脂肪醇
高级氯代烷
季铵盐
针对目前国内外稀浆封层用快凝型沥青乳化剂存在的
一些问题 ,项新里 [9 ]等人试产出性能优异的新一代能有效乳
化重交沥青的乳化剂产品 ———KX - 1型阳离子沥青乳化剂 。
并从结构中亲水基部分为含有杂环 基咪唑啉的基团 ,即
其中 : n = 10～18; A 代表环状结构 ; X、Y代表取代基团 ; Zm 代表带 m个负电荷的酸根离子 。姜翠玉等 [10 ]用脂肪酸和三 甲胺水溶液中和 ,再与环氧氯丙烷进行酯化 ,合成一种新的 阳离子表面活性剂 ,即脂肪酸酯季铵盐 。用该产品作为乳化 剂对胜利 100#道路沥青进行了乳化效果考查 ,试验结果表 明 ,该乳化剂性能较好 ,与十八烷基三甲基氯化铵相当 ,且合 成工艺简单 ,是一种有发展前途的阳离子表面活性剂 。也有 专利文献 [11 ]报道了一种用于稀浆封层的慢裂快凝型阳离子 沥青乳液 ,其乳化剂是通过脂肪酸或树脂的聚胺缩合物与季 碱剂反应得到的 。Dennis krivohlavek [12 ]等设计并发明了一 种新型阳离子沥青乳化剂 ,并用于现场制备沥青乳液 。文献 [ 13 ]介绍了一种采用季铵盐类阳离子沥青乳化剂 (N 2脂基 2 烷基 2五甲基丙烯氯化二铵 )和一种粘合剂 (N 2脂基 2烷基 2三 亚甲基二胺 ) ,并以氯化钙为稳定剂制备铺路沥青乳液的技 术 。该沥青乳液可在施工现场制备 ,不需要加热 。 1. 3 烷基酰胺基胺类
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质素来制备木素胺的技术路线 。这种方法不但降低了木素 胺的生产成本 ,而且减轻了因造纸废液直接排放而带来的环 境污染 。20世纪 80年代末 ,东北林业大学研制出 LJ2I型沥 青乳化剂 [22 ] 。该乳化剂价格低 ,乳化能力强 ,用量少 ,对沥青 适应性强 ,既能乳化石蜡含量低的沥青 ,也能乳化石蜡含量 高的沥青 。
阳离子沥青乳化剂研究进展 ZHANJ IE 2006 , 27 (4 )
阳离子沥青乳化剂研究进展
邓朝霞 ,傅和青 ,黄洪 ,陈焕钦
(华南理工大学化工与能源学院化学研究所 ,广东 广州 510641)
摘要 :介绍了阳离子沥青乳化剂的种类 、生产方法及研究进展 。
关键词 :阳离子沥青 ; 表明活性剂 ; 乳化剂 ; 种类 中图分类号 : TU57 + 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 5922 (2006) 04 - 0032 - 03
石油沥青具有良好的粘接性 、耐老化性和防水能力 ,长 期以来被广泛用作筑路 、防水和密封材料 [1 ] 。乳化沥青则是 将原来互不相容的沥青 、水 、乳化剂等按一定的比例 ,在适宜 的温度和机械力作用下 ,使沥青以细小的微粒 (0. 1～10μm ) 均匀地分散成相对稳定的乳状液 。乳化沥青由于具有无毒 、 无臭 、原料价廉易得 、便于冷施工等优点 ,获得了迅速发展 。 乳化沥青可分为阴离子型 、阳离子型和非离子型 3大类 。乳 化沥青发展至今已有 70 多年的历史 [2 ] ,经历了由阴离子乳 化沥青到阳离子乳化沥青的过程 [3, 4 ] 。由于阳离子乳化沥青 具有许多良好的应用特性 ,发达国家在 20 世纪 50年代以来 就已经开展了研究 、开发 、生产及应用 [5 ] ,我国也于 20 世纪 70年代后期对乳化沥青进行研究开发 [6 ] 。国内阳离子乳化 沥青是 1977 年试制成功的 ,近年来 ,已应用于铺路 、土壤改 良 、固沙和水利建设中的防渗透 、建筑防水 、防腐 、防潮等领 域。