專利名稱：酚類季銨鹽乳化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酚類季銨鹽乳化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
石油浙青是交通、建筑及其它一些行業(yè)不可缺少的基建材料。19世紀(jì)后期，歐美一些發(fā)達(dá)國家開始將石油浙青用于修建道路工程。20世紀(jì)初，石油浙青作為筑路材料得到迅速發(fā)展，其品種日益增多，產(chǎn)量與日俱增，質(zhì)量日益提高，應(yīng)用也日益廣泛。從各國的石油浙青消費(fèi)量可看出道路所用浙青占總用量的70% 85%，工業(yè)用占10% 20%.其他僅占 2% 4%。在道路浙青的使用過程中，為保持浙青的流動(dòng)性，要消耗大量的燃料，且產(chǎn)生污染等問題。因此在浙青的使用過程中，如何解決浙青的流動(dòng)性，節(jié)約資源，降低能耗，保護(hù)環(huán)境已引起人們的普遍重視。近年，由于不同類型和品種的新型浙青乳液的研制成功，采用乳化浙青乳液進(jìn)行公路鋪筑在國內(nèi)外道路施工中已得到了廣泛的使用。從而使乳化浙青在各國迅速發(fā)展起來，這就為浙青乳化劑的發(fā)展提供了一個(gè)較好的平臺(tái)。目前有關(guān)浙青乳化劑的報(bào)到有很多，如朱顯純利用長(zhǎng)鏈脂肪酸和多乙烯多胺反應(yīng)制取陽離子乳化劑(《河南化工》，1987，2)。東北大學(xué)的梁博等人開發(fā)出中裂和慢裂的新型壬基酚系列浙青乳化劑(《東北大學(xué)學(xué)報(bào)》，2011，8)。山東大學(xué)的施來順課題組利用十八烷基二甲基叔胺和環(huán)氧氯丙烷等反應(yīng)制備出新型的Gemini型快裂浙青乳化劑(《石油浙青》，2010，24，6)。山東大學(xué)的施來順課題組還利用烷基二胺、氯乙酸為原料經(jīng)一步反應(yīng)合成出N，N- 二乙酸基-N'-十八烷基丙撐二胺鹽酸鹽系列新型甜菜堿浙青乳化劑《2010年第十二次全國石油浙青技術(shù)交流會(huì)論文集》。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種酚類季銨鹽乳化劑的制備方法，工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率較高，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。本發(fā)明還提供上述制備方法得到的酚類季銨鹽乳化劑，可有效提高乳化浙青的穩(wěn)定性和粘附性。酚類季銨鹽乳化劑的制備方法為，將結(jié)構(gòu)式(II)所示的烷基酚和環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，得到式(III)所示的中間體，然后使中間體與結(jié)構(gòu)式(IV)所示的胺反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)式(I)所示的酚類季銨鹽乳化劑，
權(quán)利要求
1.一種酚類季銨鹽乳化劑的制備方法，其特征在于，將結(jié)構(gòu)式(II)所示的烷基酚和環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，得到式(III)所示的中間體，然后使中間體與結(jié)構(gòu)式(IV)所示的胺反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)式(I)所示的酚類季銨鹽乳化劑，
2.如權(quán)利要求1所述的酚類季銨鹽乳化劑的制備方法，其特征在于，結(jié)構(gòu)式(II)所示的烷基酚、環(huán)氧氯丙烷與結(jié)構(gòu)式(IV)所示的胺的摩爾比為1 1 (1 2)，將結(jié)構(gòu)式 (II)所示的烷基酚和環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)至轉(zhuǎn)化率100%，得到式(III)所示的中間體，然后使中間體與結(jié)構(gòu)式(IV)所示的胺反應(yīng)至轉(zhuǎn)化率為80%-95%，得到結(jié)構(gòu)式(I)所示的酚類季銨鹽乳化劑。
3.如權(quán)利要求2所述的酚類季銨鹽乳化劑的制備方法，其特征在于，所述開環(huán)反應(yīng)的條件為在20 80°C下反應(yīng)2 8小時(shí)；中間體與結(jié)構(gòu)式(IV )所示的胺反應(yīng)的條件為 在30 90°C下反應(yīng)3 8小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的酚類季銨鹽乳化劑的制備方法，其特征在于，所述開環(huán)反應(yīng)以及中間體與結(jié)構(gòu)式(IV)所示的胺反應(yīng)均在溶劑中進(jìn)行，所述溶劑為二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、二氧六環(huán)、乙腈、正辛烷、乙醇、甲苯、甲醇、四氫呋喃、乙酸乙酯、正己烷、環(huán)己烷、氯仿、二氯甲烷、水或吡啶中的一種或兩種任意比例的混合物。
5.一種酚類季銨鹽乳化劑，其特征在于其結(jié)構(gòu)式如(I)所示。
全文摘要
本發(fā)明涉及酚類季銨鹽乳化劑及其制備方法，工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率較高，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，所得酚類季銨鹽乳化劑，可有效提高乳化瀝青的穩(wěn)定性和粘附性。酚類季銨鹽乳化劑的制備方法為，將結(jié)構(gòu)式(II)所示的烷基酚和環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，得到式(III)所示的中間體，然后使中間體與結(jié)構(gòu)式(Ⅳ)所示的胺反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)式(I)所示的酚類季銨鹽乳化劑，其中，R1為C8-C14的直鏈烷基，R2＝R3＝R4＝CH3、或R2＝R3＝R4＝Et、或R2＝R3＝CH3，R4＝H、或R2＝R3＝H，R4＝CH3、或R2＝R3＝Et，R4＝H、或R2＝R3＝Buty，R4＝H、或R2＝R3＝CH2CH2OH，R4＝H。
文檔編號(hào)C07C217/32GK102531931SQ20111040118
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者周偉玲, 洪錦祥, 王文峰, 繆昌文, 陳香 申請(qǐng)人:江蘇博特新材料有限公司, 江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司