一種複合型慢裂慢凝瀝青乳化劑的製備方法
2023-05-28 23:10:06
一種複合型慢裂慢凝瀝青乳化劑的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種複合型慢裂慢凝瀝青乳化劑的製備方法，包括以下具體步驟：將植物油與濃硫酸加入到反應容器中，攪拌反應，然後加入水，攪拌反應，得到羥基化植物油；將羥基化植物油和丙三醇攪拌反應，加入水，混合均勻後，冷卻，加入氫氧化鈉，攪拌反應，加入磷酸鹽，即得到複合型慢裂慢凝瀝青乳化劑。本發明的優點在於：以植物油為原料，屬於可再生資源，來源廣泛，價格便宜，合成工藝簡單，工藝條件容易實現，製備過程中「三廢」零排放，符合國家環保政策和產業發展方向。不僅具有非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的優點，並具有增效作用，複合型乳化劑的乳化能力強、用量少；製備的瀝青乳液均勻細膩，儲存穩定性好。
【專利說明】一種複合型慢裂慢凝瀝青乳化劑的製備方法【技術領域】[0001]本發明涉及一種複合型慢裂慢凝浙青乳化劑的製備方法，屬於有機精細化學品領域。
【背景技術】
[0002]石油浙青是道路交通、建築防水及工業防腐等領域中重要的原材料。乳化浙青因其使用方便，節省能源，減少汙染，延長施工時間等諸多優點，應用範圍日益擴大。製備浙青乳液的關鍵原材料是浙青乳化劑，目前常用的浙青乳化劑有陰離子、陽離子、兩性離子和非離子型表面活性劑。單一品種的浙青乳化劑難以滿足不同來源的石油浙青，不同種類的石料及不同的道路施工使用性能的需要，將不同種類的浙青乳化劑複合使用，不僅可以克服各自的缺點，而且具有增效作用，提高乳化浙青的使用性能，擴大應用範圍。近年來，文獻報導的複合型浙青乳化劑主要集中在不同種類表面活性劑的復配:專利CN1060661A公開了一種以木質胺類表面活性劑為主體，摻加其它陽離子表面活性劑和相宜的助劑；專利CN101745340A公開了一種以醯胺類陽離子表面活性劑為主劑，摻加脂肪醇聚氧乙烯醚非離子表面活性劑和適宜的助劑，提高浙青乳液的儲存穩定性，改善了浙青乳液的使用性能。逯豔華.複合浙青乳化劑研製[J].北方交通，2007，(4)，報導了採用陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑復配型乳化劑製備浙青乳液，較好地解決了強鹼性石料與陽離子乳化浙青配伍性差的問題。
[0003]植物油是從天然植物的果實或種子中提取的油脂，來源廣泛，是一類重要的可再生資源。天然植物油的主要成分是甘油三脂肪酸酯，含有很多可供改性的官能團(如雙鍵、羥基、羰基等)，將植物油的官能團改性可製備多種植物油衍生物。近年來，有關植物油改性的文獻報導主要集中在高分子材料助劑、生物柴油、油墨助劑、植物油多元醇、合成樹脂及樹脂固化劑、潤滑劑、催化劑及表面活性劑等領域。張遵等.磺化蓖麻油酸的合成[J].應用化工，2007，36(2):報導了以濃硫酸磺化蓖麻油製備磺化蓖麻油酸陰離子表面活性劑。曾小君等.新型非離子水性聚氨酯表面活性劑的製備及性能[J].高分子材料科學與工程，2008, 24(3):報導了以蓖麻油、甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇為原料製備非離子表面活性劑。專利CN102726384A公開了一種新型植物油農藥乳化劑，由三甘油脂肪酸酯、丙二醇丁醚、甘油和長鏈脂肪胺按一定比例復配而成。採用本專利申請的方法製備複合型浙青乳化劑，尚未見文獻報導。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提供一種非離子/陰離子表面活性劑複合型慢裂慢凝浙青乳化劑的製備方法，用該產品製得的浙青乳液具有慢裂慢凝性能，適用於道路交通施工中使用鹼性石料時，浙青路面的透層油、基層封層，以及高速鐵路陰離子CA砂漿。
[0005]本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是:複合型慢裂慢凝浙青乳化劑的製備方法，包括以下具體步驟:
[0006]I)將植物油與濃硫酸按摩爾比1.0: 2.0~4.0加入到反應容器中，常溫下攪拌反應1.0~3.0h，然後加入與植物油摩爾比為3.0~6.0: I的水，在40~60°C攪拌反應
0.5~1.5h，得到羥基化植物油；
[0007]2)將羥基化植物油和丙三醇以摩爾比1.0: 3.0~5.0在70~95°C攪拌反應3~8h後，加入佔植物油質量50~100%的水，混合均勻後，冷卻至50°C以下，加入與植物油摩爾比為5.0~10.0: 1.0的氫氧化鈉，在40~60°C攪拌反應1.0~3.0h，加入佔植物油質量5~20%的磷酸鹽，即得到複合型慢裂慢凝浙青乳化劑。
[0008]按上述方案，所述的植物油為蓖麻油、豆油、菜籽油、桐油、棉籽油或玉米油。
[0009]按上述方案，所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸三鈉或磷酸五鈉。
[0010]本發明以植物油為原料，經過羥基化反應後，與甘油進行酯交換反應製備甘油單酯非離子表面活性劑，然後加鹼將部分甘油酯皂化，製備陰離子表面活性劑，得到非離子/陰離子表面活性劑複合型慢裂慢凝浙青乳化劑。以玉米油為例，本發明所涉及反應方程式如下:
[0011]
【權利要求】
1.複合型慢裂慢凝浙青乳化劑的製備方法，包括以下具體步驟: 1)將植物油與濃硫酸按摩爾比1.0: 2.0~4.0加入到反應容器中，常溫下攪拌反應1.0~3.0h，然後加入與植物油摩爾比為3.0~6.0: I的水，在40~60°C攪拌反應0.5~1.5h，得到羥基化植物油； 2)將羥基化植物油和丙三醇以摩爾比1.0: 3.0~5.0在70~95°C攪拌反應3~8h後，加入佔植物油質量50~100%的水，混合均勻後，冷卻至50°C以下，加入與植物油摩爾比為5.0~10.0: 1.0的氫氧化鈉，在40~60°C攪拌反應1.0~3.0h，加入佔植物油質量5~20%的磷酸鹽，即得到複合型慢裂慢凝浙青乳化劑。
2.按權利要求1所述的複合型慢裂慢凝浙青乳化劑的製備方法，其特徵在於所述的植物油為蓖麻油、豆油、菜籽油、桐油、棉籽油或玉米油。
3.按權利要求1或2所述的複合型慢裂慢凝浙青乳化劑的製備方法，其特徵在於所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸三鈉·或磷酸五鈉。
【文檔編號】C08J3/03GK103709415SQ201310722962
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】靳素榮, 張柯, 龐金興, 王翰君, 段素青, 黃紅明 申請人:武漢理工大學