沥青乳化剂的合成及乳化性能研究

采用环烷酸、乙二胺合成了咪唑啉阳离子沥青乳化剂,对合成的乳化剂性能进行了测试,研究了溶液pH值、乳化剂浓度和乳化温度对乳化效果的影响。     

阳离子沥青乳化剂的合成

介绍了阳离子沥青乳化剂,包括烷基胺类、酰胺类、季铵盐类、木质胺类、环氧乙烷二胺类等的合成方法,对其应用及典型合成工艺做了介绍,指出应大力开展新型“慢裂快凝”阳离子沥青乳化剂的合成及应用研究工作。     

双子咪唑啉季铵盐的合成及其乳化性能研究

本文首先以二丁胺和环氧氯丙烷为原料合成N-丁基-N,N-二（3-氯-2-羟丙基）丁烷-1-铵盐;然后利用其与长链烷基咪唑啉进行季铵化反应合成双子咪唑啉季铵盐,并通过FTIR和HNMR验证了目标产物的结构;最后利用合成的双子咪唑啉季铵盐和秦皇岛AH-70重交道路沥青制备乳化沥青,进行了双子咪唑啉季铵盐的乳化性能考察。结果表明,在皂液pH值为5、沥青温度为135℃、皂液温度为55℃、乳化剂加量为1.5％的条件下制备的乳化沥青达到交通部JTG F40-2004的质量要求。     

乳化沥青的制备及其乳化剂对乳化沥青性能的影响

乳化沥青就是将沥青热融,经过机械的作用以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液之中,形成水包油状的沥青乳液。使用这种沥青乳液修路时,不需加热,可以在常温下进行喷洒、贯入或拌和摊铺,铺筑各种结构路面的面层及基层,也可以用作透层油、粘层油以及用于各种稳定基层的养护。     

阳离子沥青乳化剂的应用性能研究

以N-(2-羟基-3-十八烷基氨基)丙基三甲基氯化铵(A)、木质素季铵盐(B)和N-[2-羟基-3-十二烷氧基聚氧乙烯醚(9)]丙基三甲基氯化铵(C)为乳化剂制备了乳化沥青。对乳化沥青的性能测试表明,当乳化剂A,B和C单独使用的用量分别为乳化沥青总质量的0.5%,2.5%和2.5%时,乳液能够稳定存在5 d;当使用由乳化剂A和B或A和C以1∶1至9∶1的质量比组成的复配乳化剂,用量为乳化沥青总质量的0.5%时,制备的乳化沥青的稳定性明显地优于单独使用乳化剂A,B或C制备的乳化沥青。使用由乳化剂A和B以质量比2∶3组成的复配乳化剂,用量为0.5%时,所得到的乳化沥青的破乳时间为259 s;由A和C以质量比1∶1组成的复配乳化剂,用量为0.5%时,所得到的乳化沥青的破乳时间为223 s;而单独使用乳化剂A,用量为0.5%时,破乳时间仅为191 s。     

国内外沥青乳化剂的合成及发展现状

介绍了国内外主要路用乳化沥青使用的阳离子乳化剂的生产工艺，初步探讨了稀浆封层用乳化沥青的破乳固化和乳化剂分子结构的关系，并对国内乳化剂的发展研究提出建议。     

阳离子沥青乳化剂的研究进展

介绍了国内外道路维修养护领域用阳离子沥青乳化剂的主要品种,包括烷基多胺类、季铵盐类、酰胺基胺类、咪唑啉类、木质胺类等,着重介绍了各类典型的合成方法、产品特点,应用范围,并对其发展趋势进行了阐述.     

阳离子沥青乳化剂研究进展

介绍了阳离子沥青乳化剂的种类、生产方法及研究进展。     

季铵盐型阳离子沥青乳化剂的合成方法

介绍了乳化沥青的分类及发展现状，就目前我国主要的季铵盐型沥青乳化剂的品种对其合成方法进行了总结。指出阳离子乳化沥青发展前景广阔，应大力发展阴阳离子复合乳化沥青和聚合物改性阳离子乳化沥青。     

非对称性Gemini季铵盐阳离子沥青乳化剂的合成

以N,N-十二烷基二甲基叔胺、N,N-十八烷基二甲基叔胺、盐酸和环氧氯丙烷为原料,异丙醇作溶剂,合成3个碳链分别为12、3和18非对称性Gemini季铵盐阳离子沥青乳化剂。通过IR光谱测定出目的产物的结构。以溴酚蓝为指示剂、二氯乙烷为分散相两相化学滴定法测定产物的含量。结果表明,产物的含量大于96.5%,乳化剂对沥青具有良好的乳化效果,且稳定性能好。     

沥青乳化剂的研制

本文是以环烷酸和二乙烯三胺为原料,经酰化和环化反应合成咪唑啉中间化合物,进而利用硫酸二甲酯对咪唑啉进行季胺化反应,生成阳离子表面活性剂,对合成工艺条件进行了探索,并用此表面活性剂制备了乳化沥青,经测定证实具有良好的性能。     

一种反应性含磷乳化剂的合成研究

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),十二酸(LA)为原料,合成了一种仲醇结构的中间体,得到优化的工艺条件为:用等摩尔的GMA和LA,采用N,N-二甲基苄胺为催化剂,用量为反应物总量的0.6%,于105℃下反应8 h,转化率可达99%以上。以POCl3作为磷化剂,与仲醇中间体反应,再水解制得含甲基丙烯酰基团的反应性含磷乳化剂。研究了反应介质和反应温度对产物结构的影响。较佳的磷化工艺条件为:POCl3和仲醇中间体的摩尔比为1.2∶1.0,反应介质为甲苯,于-30℃反应2 h可得到单酯质量分数62.5%的磷酸酯,将得到的产物提纯后制得单酯质量分数较高的磷酸酯。用红外光谱分析了原料、仲醇中间体和提纯后的磷酸酯的结构,并用核磁共振波谱(13C3、1P)对提纯后的磷酸酯的结构进行了表征。结果表明,最终得到的磷酸酯乳化剂的结构与设计的基本相符。     

松香型阳离子乳化剂的制备及性能

为探索一种优化的松香型阳离子乳化剂生产工艺,以松香、三甲胺与环氧氯丙烷为原料,采用单变量考察的方法探索了反应物配比、反应时间、温度、溶剂对阳离子松香酯化率的影响,研究表明,乙醇为溶剂,n(松香):n(三甲胺):n(环氧氯丙烷)=1.1:1:1,反应温度为100℃,反应时间3.5 h的条件下,酯化率可以达到83.4%.用红外光谱以及核磁共振氢谱对目标产物进行了表征,并研究了目标产物的表面性能.结果表明该表面活性剂有良好的表面活性,并对松香有很好的乳化性能.     

含哌啶环的阳离子双子表面活性剂的合成及性能研究

以苯胺、环氧氯丙烷、哌啶和1-溴癸烷为原料经过三步反应合成了含有哌啶环的阳离子双子表面活性剂C_(10)-CGP。采用FT-IR、MS和~1H NMR对产物进行了结构表征。研究了其Krafft点、乳化性能和乳化沥青时的相关性能,并测定了25~40℃的临界胶束浓度(cmc)、平衡表面张力(γ_(cmc))及相应的热力学函数。结果表明,C_(10)-CGP的Krafft点低于0℃,乳化分水时间为532s。25℃时,cmc为0.976×10~(-3)mol/L,γ_(cmc)为28.93 mN/m。随着温度的升高,cmc增大、γ_(cmc)减小、饱和吸附量(Γ_(max))减小、极限占有面积(A_(min))增大。乳化沥青测试表明,C_(10)-CGP是慢裂型沥青乳化剂,贮存稳定性好且乳化沥青粒径分布较窄。     

新型离子液体的合成及其阳离子基团缓蚀性能

以高纯环烷酸为原料,合成了一系列含咪唑啉环的新型离子液体Ⅰ～Ⅴ,探讨了阳离子咪唑啉基团中N_（3）原子上取代基与缓蚀性能的关系.采用碳钢挂片失重法和电化学测试法,评价了它们在酸性溶液中的缓蚀性能;采用量子化学法和极化效应指数法,分别计算了离子液体Ⅰ～Ⅴ阳离子咪唑啉基团的前线轨道能量及其相应的PEI等参数.实验结果和理论分析表明：离子液体Ⅰ～Ⅴ阳离子咪唑啉基团的缓蚀效率呈现如下关系,Ⅴ＞Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;其缓蚀效率与E_HOMO、ΔE_L-H和PEI等参数间均具有良好的线性关系.     

反应型乳化剂的合成及其在乳液聚合中的应用

合成了2类可聚合乳化剂马来酸酐单酯硫酸钠和马来酸酐单酯磺酸钠，测定了产物的纯度和临界胶束浓度，研究了它们在苯乙烯/丙烯酸丁酯/丙烯酸三元乳液聚合中的转化率。以十二烷基硫酸钠为参照物，用可聚合乳化剂制备的乳液对电解质的稳定性有很大的提高，干胶膜的耐水性和拉伸强度得到了显著改善。     

亚硫酸内酯型乳化剂的制备及粘土沥青乳化悬浮体系性能评价

以C12-18叔胺与氯化亚砜为主要原料,合成了一系列长链烷基(2-亚硫酸)乙基二甲基铵(DMA12,DMA14,DMA16,DMA18)乳化剂,并对产品结构进行了红外光谱表征。对DMA的接触角、发泡性能及其与沥青间的界面张力进行了评价。通过休止角测定,确定了粘土与沥青的质量比,选择性能最佳的乳化剂,制备粘土沥青乳化体系,加入聚乙二醇悬浮剂,调整体系黏度,制备粘土沥青复合悬浮体系。结果表明,n=0.002mol·L-1的十八烷基(2-亚硫酸)乙基二甲基铵界面张力最低,为0.079m N·m-1,起泡比达到200%,接触角为108.19°。当m(粘土)∶m(沥青)=4.5∶1时,休止角为29.33°,二者混合最均匀,最优制备体系条件为:质量比m(粘土/沥青)∶m(DMA18)∶m(悬浮剂)=100∶4∶1,所制备的乳化悬浮体系7天后仍没有出现出水现象,比较稳定,适用于封堵地层。