本發(fā)明涉及一種雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑及其制備方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

乳化劑是由非極性的疏水基和極性的親水基組成的兩親性分子，這種結(jié)構(gòu)使乳化劑在溶液表(界)面形成定向緊密排列，改變了體系的表(界)面化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)乳化劑的濃度超過其臨界膠束濃度cmc，表(界)面張力降至最低，從而具有乳化、消泡、分散等功能，在建材化工、石油開采、日用品、紡織印染等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

按照乳化劑親水基性質(zhì)的不同，乳化劑分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型、非離子乳化型以及復(fù)合離子型等。其中，兩性瀝青乳化劑同時(shí)攜帶正負(fù)離子電荷，它的表面活性離子的親水基既具有陰離子部分，又具有陽離子部分；它的結(jié)構(gòu)既不同于陰離子型瀝青乳化劑，又有別于陽離子型瀝青乳化劑，因此，具有許多優(yōu)異的性能，如：(1)良好的乳化性和分散性；(2)低毒性；(3)耐硬水、鈣分散能力較強(qiáng)，與其他各類型的乳化劑具有良好的配伍性。

但有關(guān)兩性瀝青乳化劑的開發(fā)較晚，品種和數(shù)量都不多；目前已報(bào)道的兩性瀝青乳化劑主要有甜菜堿型、氨基酸型、咪唑啉型等。美國專利usp3342840介紹合成了一種親水基為氨基和羥基同時(shí)存在的兩性型乳化劑，由于兩性離子的帶電狀態(tài)可以隨環(huán)境的變化而變化，故應(yīng)用范圍較廣；但該乳化劑的制備成本較高。中國專利cn101712625a涉及一種兩性慢裂快凝瀝青乳化劑合成方法，采用油酸與多胺反應(yīng)生成酰胺多胺，然后加入氯乙酸發(fā)生鹵代反應(yīng)，制得瀝青乳化劑。該方法的缺點(diǎn)是制備時(shí)需要高溫反應(yīng)。

本申請發(fā)明人在前期研究中提出了一種兩性甜菜堿型瀝青乳化劑的制備方法，該乳化劑采用椰油?；谆灏窞樵?，在醇類溶劑中，與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到中間體；繼續(xù)與二甲胺水溶液、氯乙酸鈉反應(yīng)，得到兩性甜菜堿型瀝青乳化劑。該瀝青乳化劑的合成原料易得、生產(chǎn)成本低、工藝簡單、不需要高溫反應(yīng)。但該兩性甜菜堿型瀝青乳化劑制備得到的為中裂型陽離子乳化瀝青。

本申請發(fā)明人在早期研究中還提出了雙陽離子雙陰離子型瀝青乳化劑，是一種非酰胺型兩性瀝青乳化劑，該乳化劑以丙烯酸為原料，在醇類溶劑中，與十八胺反應(yīng)得到十八烷基胺基丙酸；低碳數(shù)叔胺，加入濃鹽酸，再逐漸加入環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)得到環(huán)氧丙基三烷基氯化銨鹽酸鹽中間體i，將環(huán)氧丙基三烷基氯化銨鹽酸鹽中間體加入十八烷基胺基丙酸中得到中間體ii；將中間體ii的反應(yīng)液加入氯乙酸鈉溶液，得到雙陽離子雙陰離子型瀝青乳化劑。該雙陽離子雙陰離子型瀝青乳化劑的優(yōu)點(diǎn)是：合成原料易得、生產(chǎn)成本低、不需要高溫反應(yīng)。但是經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，該雙陽離子雙陰離子型瀝青乳化劑的性能還有待進(jìn)一步提高；還有，以丙烯酸為原料，其刺激性較大，不利于生產(chǎn)工人的身體健康。

因此，有必要開發(fā)新的兩性瀝青乳化劑，以使得瀝青乳化劑的產(chǎn)品收率高，乳化性能更加優(yōu)異，豐富兩性瀝青乳化劑的種類，滿足道路建設(shè)和路面維護(hù)的不同應(yīng)用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中兩性瀝青乳化劑的不足，本發(fā)明提供一種雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，該乳化劑首次以n,n-二甲基丙烯酰胺作為瀝青乳化劑的反應(yīng)原料，制備得到一種新型的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，該雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑具有優(yōu)異的乳化性能，制備得到的乳化瀝青的各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)良，可乳化多種不同型號的瀝青，制備的乳化瀝青細(xì)膩均勻，具有良好的集料裹附性。

具體技術(shù)方案如下：

一種雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，其分子結(jié)構(gòu)式為：

該乳化劑是以n,n-二甲基丙烯酰胺作為瀝青乳化劑的反應(yīng)原料，n,n-二甲基丙烯酰胺為液體原料，方便加料和其他原料混合和反應(yīng)；而且反應(yīng)過程為放熱反應(yīng)，降低了反應(yīng)能耗，并且其毒性和刺激性低。本發(fā)明瀝青乳化劑的生產(chǎn)成本低、工藝簡單、不需要高溫反應(yīng)。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，是由以下摩爾配比的原料制備得到：

n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺、醇類溶劑、n,n-二甲基丙烯酰胺、氯乙酸鈉的摩爾比為1mol：(5.00-11.00)mol：(3.00-3.10)mol：(2.02-2.10)mol。

優(yōu)選的，所述醇類溶劑為乙醇、甲醇或異丙醇。

優(yōu)選的，所述氯乙酸鈉水溶液由氯乙酸和氫氧化鈉反應(yīng)制得，其濃度為28-38％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

本發(fā)明所述瀝青乳化劑分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有雙陰離子基團(tuán)和雙陽離子基團(tuán)，兩性瀝青乳化劑可適用于不同的環(huán)境，在酸性溶液中呈現(xiàn)陽離子型表面活性劑的特征，在堿性溶液中呈現(xiàn)陰離子型表面活性劑的特征。

為克服現(xiàn)有技術(shù)中兩性瀝青乳化劑制備方法的不足，本發(fā)明還提供一種雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺、醇類溶劑和n,n-二甲基丙烯酰胺混合反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體i，中間體i為

(2)將氯乙酸鈉水溶液滴加到反應(yīng)中間體i中，反應(yīng)，即得到雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑。

優(yōu)選的，n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺、醇類溶劑、n,n-二甲基丙烯酰胺、氯乙酸鈉的摩爾比為1mol：(5.00-11.00)mol：(3.00-3.10)mol：(2.02-2.10)mol。

經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析，上述摩爾比例的各原料使得本發(fā)明制備得到的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的性能較理想，不合適的配比關(guān)系的原料不能形成雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑。特別是對于n,n-二甲基丙烯酰胺的加入量，其加入的過多或者過少都會(huì)影響制備的瀝青乳化劑的性能，尤其是瀝青乳化劑的分水時(shí)間。

步驟(1)中，反應(yīng)的溫度為60-80℃，優(yōu)選為65-75℃，反應(yīng)的時(shí)間為2-4h。

本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)n,n-二甲基丙烯酰胺的反應(yīng)過程為放熱反應(yīng)，能夠自身提供反應(yīng)所需的熱量，減少了反應(yīng)過程中外源熱量的引入，降低了反應(yīng)的能耗。早期研究的丙烯酰胺的反應(yīng)過程是吸熱反應(yīng)，需要較多的額外熱源使得反應(yīng)達(dá)到最佳反應(yīng)溫度。

優(yōu)選的，所述醇類溶劑為乙醇、甲醇或異丙醇，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析，并根據(jù)本發(fā)明制得的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的需要，選擇上述醇類溶劑制得的瀝青乳化劑的效果較好。

步驟(2)中，反應(yīng)的溫度為60-80℃，優(yōu)選為65-75℃，反應(yīng)的時(shí)間為2-7h。

上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的制備方法，具體包括如下步驟：

(1)將n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺加入到反應(yīng)容器中，加入醇類溶劑，加熱攪拌溶解，再分批加入n,n-二甲基丙烯酰胺，加入完畢后，在60-80℃攪拌反應(yīng)2-4h，得到反應(yīng)中間體i；

(2)將28-38％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))氯乙酸鈉水溶液分批加入到反應(yīng)中間體i中，在60-80℃反應(yīng)2-7h，即得到雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑。

上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑在制備快裂型陽離子乳化瀝青或快裂型陰離子乳化瀝青中的應(yīng)用。

針對上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，本發(fā)明還提供一種陽離子乳化瀝青的制備方法，包括如下步驟：

將上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑加水配制成水溶液，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)ph至2-3，加熱至60-70℃，制得皂液；將加熱后的瀝青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出陽離子乳化瀝青；

所述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的用量為制備的乳化瀝青總質(zhì)量的0.8-2.5％。

上述制備方法制備得到的陽離子乳化瀝青，該陽離子乳化瀝青的類型為快裂型乳化瀝青。

針對上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，提供一種陰離子乳化瀝青的制備方法，步驟如下：

將上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑加水配制成水溶液，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至10-11，加熱至60-70℃，制得皂液；將加熱后的瀝青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出陰離子乳化瀝青；

所述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的用量為制備的乳化瀝青總質(zhì)量的0.8-2.5％。

上述制備方法制備得到的陰離子乳化瀝青，該陰離子乳化瀝青的類型為快裂型乳化瀝青。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明以篩選出優(yōu)異的瀝青乳化劑為出發(fā)點(diǎn)，對反應(yīng)原料進(jìn)行合理的選擇，制備得到了一種具有突出技術(shù)效果的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑。

本發(fā)明首次以n,n-二甲基丙烯酰胺作為制備雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的反應(yīng)原料，在制備的瀝青乳化劑的分子結(jié)構(gòu)中通過加入n,n-二甲基丙烯酰胺引入了酰胺基團(tuán)，相比于本申請發(fā)明人早期研究的非酰胺型兩性瀝青乳化劑，其增加了瀝青乳化劑的親水性以及乳化劑與瀝青的相容性，乳化性能更加優(yōu)異；另外，與丙烯酰胺相比，丙烯酰胺分子中酰胺基氮上兩個(gè)氫被甲基取代，共聚物的水解穩(wěn)定性比丙烯酰胺有了明顯的提高，分子中活潑的雙鍵，使其易于自聚或與其他單體共聚。

瀝青乳化劑中包括親水基和親油基，在乳化的過程中瀝青乳化劑分子中的親油基進(jìn)入水中后開始向?yàn)r青顆?？拷缓笤龠M(jìn)入到瀝青顆粒中，使得每一個(gè)瀝青顆粒的表面都聚集了無數(shù)的乳化劑分子，把瀝青顆粒給囊括起來，形成一層界面膜。另外，由于瀝青乳化劑分子在水中電離后，使得界面膜有了相對應(yīng)的電荷，由此形成了界面電荷層。界面膜的形成使得水和瀝青分開，降低了水與瀝青間的界面張力，對瀝青顆粒起到一種機(jī)械保護(hù)的作用，使得瀝青乳液可以在一定時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定性和均勻性；界面電荷層可以使瀝青顆粒與顆粒之間相互排斥，保持一定的距離，因此使得瀝青顆粒聚集不到一塊去，起到了相互分散的作用。

n,n-二甲基丙烯酰胺與丙烯酰胺相比，由于將氫基替換為甲基，增加了制備的瀝青乳化劑分子結(jié)構(gòu)中的親油基團(tuán)，更利于形成界面膜，降低水與瀝青間的界面張力；另外，以n,n-二甲基丙烯酰胺為反應(yīng)原料制備的瀝青乳化劑在水中的電離能力更強(qiáng)，可以電離出更多的陽離子或陰離子，使界面電荷層的作用更強(qiáng)；從而使得瀝青在水中可以乳化而且可以均勻的分散形成相對穩(wěn)定的瀝青乳液。

本發(fā)明的瀝青乳化劑結(jié)構(gòu)式中含有的親水基較多，羧酸鹽、季銨鹽和酰胺基，使得界面膜、水合層和界面電荷層都相應(yīng)的增強(qiáng)，提高了乳液的穩(wěn)定性。

(2)本發(fā)明以n,n-二甲基丙烯酰胺作為瀝青乳化劑的反應(yīng)原料，由于n,n-二甲基丙烯酰胺在常溫下的物料狀態(tài)為液體，方便計(jì)量加料，而且更方便與其他反應(yīng)原料混合均勻。

此外，n,n-二甲基丙烯酰胺的反應(yīng)過程為放熱反應(yīng)，能夠自身提供反應(yīng)所需的熱量，減少了反應(yīng)過程中外源熱量的引入，降低了反應(yīng)的能耗。

(3)本發(fā)明還綜合考慮碳鏈長度對于瀝青乳化劑的hlb值(親水/親油平衡值)和cmc(臨界膠束濃度)的影響，選擇以n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺、氯乙酸和氫氧化鈉作為反應(yīng)的原料，使制備的瀝青乳化劑的hlb值在最佳范圍以內(nèi)，提高了對瀝青的乳化性能。通過試驗(yàn)不同的碳原子的烷基(如合成原料中使用十二烷基-1,3-丙撐二胺、十四烷基-1,3-丙撐二胺，等)，本發(fā)明所述乳化劑具有更好的瀝青乳化劑hlb值，較小的cmc值，對瀝青具有很好的乳化效果，適于制備快裂型乳化瀝青。

(4)本發(fā)明采用特定的原料n,n-二甲基丙烯酰胺、n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺、氯乙酸和氫氧化鈉，生成具有一定hlb值的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型化學(xué)結(jié)構(gòu)的瀝青乳化劑，采用本發(fā)明制備的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑具有很好的乳化性能，制備得到的乳化瀝青的各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)良，可乳化多種不同型號的瀝青，制備的乳化瀝青細(xì)膩均勻，良好的集料裹附性。制得的乳化瀝青按中國交通部制訂的陽離子乳化瀝青行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(jtj052-2000)進(jìn)行檢測，各項(xiàng)性能均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。適用于公路透層油或粘層油的灑布，以及用于碎石封層、石屑封層、霧封層及修復(fù)路面輕微網(wǎng)裂等，具有快裂瀝青乳化劑的特性。

(5)本發(fā)明的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的原料n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺相對于目前的陽離子型瀝青乳化劑所用的原料便宜、來源廣泛，瀝青乳化劑生產(chǎn)成本低，并且以n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺為原料能夠制備出雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，這種雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑從結(jié)構(gòu)上來講更具瀝青乳化劑的優(yōu)勢，使得乳化性能更加優(yōu)異。

(6)現(xiàn)有技術(shù)中酰胺基胺類乳化劑反應(yīng)溫度一般控制在140～180℃，而本發(fā)明的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的制備方法工藝簡單，不需要高溫反應(yīng)，降低能耗，大大節(jié)約生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是示例性的，旨在對本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、組件和/或它們的組合。

本發(fā)明提供了一種雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，其分子結(jié)構(gòu)式為：

在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺、醇類溶劑和n,n-二甲基丙烯酰胺混合反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體i，中間體i為

(2)將氯乙酸鈉水溶液滴加到反應(yīng)中間體i中，反應(yīng)，即得到雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑。

優(yōu)選的，n-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺、醇類溶劑、n,n-二甲基丙烯酰胺、氯乙酸鈉的摩爾比為1mol：(5.00-11.00)mol：(3.00-3.10)mol：(2.02-2.10)mol。

經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析，上述摩爾比例的各原料使得本發(fā)明制備得到的雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的性能較理想，不合適的配比關(guān)系的原料不能形成雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，步驟(1)中，反應(yīng)的溫度為60-80℃，優(yōu)選為65-75℃，反應(yīng)的時(shí)間為2-4h。所述醇類溶劑為乙醇、甲醇或異丙醇。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，步驟(2)中，反應(yīng)的溫度為60-80℃，優(yōu)選為65-75℃，反應(yīng)的時(shí)間為2-7h。

本發(fā)明還提供以上方法制備得到的是雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種陽離子乳化瀝青的制備方法，步驟如下：

將上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑加水配制成水溶液，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)ph至2-3，加熱至60-70℃，制得皂液；將加熱后的瀝青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出陽離子乳化瀝青；

所述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的用量為制備的乳化瀝青總質(zhì)量的0.8-2.5％。

在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種陰離子乳化瀝青的制備方法，步驟如下：

將上述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑加水配制成水溶液，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至10-11，加熱至60-70℃，制得皂液；將加熱后的瀝青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出陰離子乳化瀝青；

所述雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的用量為制備的乳化瀝青總質(zhì)量的0.8-2.5％。

為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本申請的技術(shù)方案，以下將結(jié)合具體的實(shí)施例與對比例詳細(xì)說明本申請的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

(1)雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的制備：

1)在反應(yīng)器中加入326.0gn-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺，330g異丙醇，加熱攪拌溶解。然后逐漸加入302.4gn,n-二甲基丙烯酰胺，70℃攪拌反應(yīng)3h。

合成的上述中間產(chǎn)物經(jīng)重結(jié)晶分離提純后進(jìn)行ftir檢測，結(jié)果如下：2927cm^-1為亞甲基的非對稱伸縮振動(dòng)吸收峰，2846cm^-1為亞甲基的對稱伸縮振動(dòng)收峰，1652cm^-1為酰胺基中c＝o伸縮振動(dòng)吸收峰，1500cm^-1和1471cm^-1為亞甲基的非對稱彎曲振動(dòng)，1404cm^-1為甲基的非對稱彎曲振動(dòng)，1271cm^-1和1139cm^-1為c-n伸縮振動(dòng)吸收峰，1053cm^-1為c-h面內(nèi)彎曲振動(dòng)吸收峰，723cm^-1為亞甲基面內(nèi)搖擺振動(dòng)吸收峰。

2)將82.4g氫氧化鈉溶于160.0g水中得到氫氧化鈉水溶液，194.7g氯乙酸溶于400.0g水中得到氯乙酸水溶液；將氫氧化鈉水溶液滴加到氯乙酸水溶液中得到氯乙酸鈉水溶液。將制備的氯乙酸鈉水溶液滴加到上述步驟1)合成產(chǎn)物中，65℃攪拌反應(yīng)5h。得到雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，留作乳化瀝青試驗(yàn)。

合成產(chǎn)物經(jīng)重結(jié)晶分離提純后進(jìn)行ftir檢測，結(jié)果如下：2920cm^-1為亞甲基的非對稱伸縮振動(dòng)吸收峰，2850cm^-1為亞甲基的對稱伸縮振動(dòng)收峰，1627cm^-1為酰胺基中c＝o伸縮振動(dòng)吸收峰和羧酸鹽(-coona)中c＝o伸縮振動(dòng)吸收峰，1469cm^-1為亞甲基的非對稱彎曲振動(dòng)，1390cm^-1為甲基的非對稱彎曲振動(dòng)，1259cm^-1和1151cm^-1為c-n伸縮振動(dòng)吸收峰，1060cm^-1為c-o伸縮振動(dòng)吸收峰，916cm^-1為c-h面外彎曲振動(dòng)吸收峰，723cm^-1為亞甲基面內(nèi)搖擺振動(dòng)吸收峰。

反應(yīng)方程式如下：

(2)乳化瀝青的制備：

取ah-90#瀝青300g，加熱至125℃，將12.5g本實(shí)施例制備的瀝青乳化劑加入到200g水中，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)ph值至2-3，加熱至65℃，制得皂液。將瀝青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出陽離子型乳化瀝青。

(3)乳化瀝青性能檢測：

制得的乳化瀝青按中國交通部制訂的陽離子乳化瀝青行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(jtj052-2000)進(jìn)行檢測，結(jié)果如下：本實(shí)施例制備的乳化瀝青均勻、細(xì)膩，瀝青含量為57％，篩上剩余量為0.03％，與礦料裹覆面積大于2/3，儲存穩(wěn)定性(1d)為0.8％；采用拌和料進(jìn)行拌和，可拌和時(shí)間為19秒。表明該乳化劑制備的瀝青乳液為快裂型陽離子乳化瀝青，各項(xiàng)性能均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

實(shí)施例2

(1)雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的制備：

1)在反應(yīng)器中加入326.0gn-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺，330g無水乙醇，加熱攪拌溶解。然后逐漸加入302.4gn,n-二甲基丙烯酰胺，70℃攪拌反應(yīng)3h。

2)將82.4g氫氧化鈉溶于160.0g水中得到氫氧化鈉水溶液，194.7g氯乙酸溶于400.0g水中得到氯乙酸水溶液；將氫氧化鈉水溶液滴加到氯乙酸水溶液中得到氯乙酸鈉水溶液。將制備的氯乙酸鈉水溶液滴加到上述步驟1)合成產(chǎn)物中，75℃攪拌反應(yīng)3h。得到雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，留作乳化瀝青試驗(yàn)。

(2)乳化瀝青的制備：

取ah-70#瀝青300g，加熱至125℃，將12.5g本實(shí)施例制備的瀝青乳化劑加入到200g水中，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)ph值至2-3，加熱至65℃，制得皂液。將瀝青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出陽離子型乳化瀝青。

(3)乳化瀝青性能檢測：

檢測方法同實(shí)施例1，檢測結(jié)果為：乳化瀝青均勻、細(xì)膩，瀝青含量為58％，篩上剩余量為0.01％，與礦料裹覆面積大于2/3，儲存穩(wěn)定性(1d)為0.9％；采用拌和料進(jìn)行拌和，可拌和時(shí)間為10秒。表明該乳化劑制備的瀝青乳液為快裂型陽離子乳化瀝青，各項(xiàng)性能均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

實(shí)施例3

(1)雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑的制備：

1)在反應(yīng)器中加入326.0gn-氫化牛脂基-1,3-丙撐二胺，330g甲醇，加熱攪拌溶解。然后逐漸加入302.4gn,n-二甲基丙烯酰胺，63℃攪拌反應(yīng)4h。

2)將82.4g氫氧化鈉溶于160.0g水中得到氫氧化鈉水溶液，194.7g氯乙酸溶于400.0g水中得到氯乙酸水溶液；將氫氧化鈉水溶液滴加到氯乙酸水溶液中得到氯乙酸鈉水溶液。將制備的氯乙酸鈉水溶液滴加到上述步驟1)合成產(chǎn)物中，60℃攪拌反應(yīng)7h。得到雙陽離子雙陰離子叔酰胺型瀝青乳化劑，留作乳化瀝青試驗(yàn)。

(2)乳化瀝青的制備：

取a-100#瀝青300g，加熱至125℃，將12.5g本實(shí)施例制備的瀝青乳化劑加入到200g水中，用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)ph值至2-3，加熱至65℃，制得皂液。將瀝青和乳化劑皂液通過膠體磨乳化制備出陽離子型乳化瀝青。

(3)乳化瀝青性能檢測：

檢測方法同實(shí)施例1，檢測結(jié)果為：乳化瀝青均勻、細(xì)膩，瀝青含量為57％，篩上剩余量為0.03％，與礦料裹覆面積大于2/3，儲存穩(wěn)定性(1d)為0.8％；采用拌和料進(jìn)行拌和，可拌和時(shí)間為8秒。表明該乳化劑制備的瀝青乳液為快裂型陽離子乳化瀝青，各項(xiàng)性能均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

對比例1

將實(shí)施例1中的反應(yīng)原料“n,n-二甲基丙烯酰胺”替換為“216.8g丙烯酰胺”，制備方法同實(shí)施例1，制備得到瀝青乳化劑，結(jié)構(gòu)式如下：

對比例2

cn105384948a中實(shí)施例1中的雙陽離子雙陰離子型瀝青乳化劑，其結(jié)構(gòu)分子式如下：

實(shí)驗(yàn)例

對實(shí)施例1、對比例1和對比例2中的瀝青乳化劑的乳化能力進(jìn)行測定，本發(fā)明中所指的乳化能力是指：瀝青乳化劑將水和油兩類互不相溶的液體轉(zhuǎn)變?yōu)槿榛旱哪芰Α?/p>

本發(fā)明采用量筒法來測定乳化能力，根據(jù)瀝青乳化劑與液體石蠟充分混合形成乳狀液，再靜置后分出10ml水所需要的時(shí)間，也就是分水時(shí)間，由此來評價(jià)瀝青乳化劑的乳化性能。

具體方法如下：

用移液管分別量取0.1％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的瀝青乳化劑(實(shí)施例1、對比例1和對比例2中的瀝青乳化劑)的水溶液40ml，置于有玻璃塞子的100ml的錐形瓶中，再用移液管量取40ml的液體石蠟置于此錐形瓶內(nèi)。按緊玻璃塞，然后上下猛烈振動(dòng)5次，靜置1min后再振動(dòng)5次，再靜置1min；如此重復(fù)5次后，將此乳液倒入100ml的具塞量筒中，馬上用秒表記錄時(shí)間。水油兩相逐漸的分離，水相會(huì)徐徐出現(xiàn)在量筒的下層，直到水相分出10ml水時(shí)，記錄此時(shí)分出水所用的時(shí)間，以此時(shí)間作為乳化能力的相對比較，分水時(shí)間越長則乳化能力越強(qiáng)。

重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，經(jīng)檢測，本發(fā)明實(shí)施例1制備的瀝青乳化劑的分水時(shí)間平均為198s；對比例1制備的瀝青乳化劑的分水時(shí)間平均為177s；對比例2中的瀝青乳化劑的分水時(shí)間平均為4s，由分水時(shí)間可以看出，以本申請實(shí)施例1制備的瀝青乳化劑的乳化能力要顯著優(yōu)于以對比例1和對比例2中的瀝青乳化劑。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。