[发明专利]一种阳离子改性沥青乳化剂、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种阳离子改性沥青乳化剂、其制备方法及其应用。本发明所述阳离子改性沥青乳化剂的制备方法为：将长链烷基伯胺、阳离子丙烯酰胺单体和醇类溶剂混合均匀，在40‑80℃条件下反应2‑12h，即可得到反应产物，其中长链烷基伯胺、阳离子丙烯酰胺单体和醇类溶剂的摩尔比为1.00：（2.02‑2.10）：（5.00‑10.00）。本发明所述改性沥青乳化剂在制备皂液时，可在酸性条件下发生质子化，进一步增强其水溶性；本发明所述沥青乳化剂原料易得、合成条件温和、工艺简单，与沥青的适应性强，适合大规模生产。此乳化剂乳化性能良好，制备的乳化沥青储存稳定性强，与集料的粘附性好，可满足实际工程应用。

技术领域

本发明涉及到一种阳离子改性沥青乳化剂、其制备方法及其应用，属于道路行业与应用化学的交叉领域。

背景技术

乳化沥青是在一定工艺条件下，由沥青和乳化剂制备的一种水包油型沥青乳液，具有使用方便、环保和节能的特点。既可用于新建道路施工，如粘层油、透层油等；也可用于制备冷拌料、稀浆封层等。在道路建设、养护领域发挥越来越重要的作用。其中制备乳化沥青的核心技术就是沥青乳化剂，近年来引起研究者的广泛兴趣。

阳离子型乳化沥青由于具有与集料粘附性强、储存稳定性好等特点成为研究的热点并得到广泛应用。目前季铵盐型阳离子沥青乳化剂研究较多，一般为中裂型或快裂型。不同分子结构的季铵盐型阳离子乳化剂，可分别应用于稀浆封层、透层、粘层等乳化沥青领域。目前，针对排水沥青路面、超薄磨耗层、桥面铺装等高性能路面的粘层应用领域，对乳化沥青的性能也提出了更高的要求。因此需要开发可以乳化改性沥青的乳化剂，用于制备SBS乳化沥青或高粘度乳化沥青等改性乳化沥青。

专利CN103274972A公布了一种含有季铵盐的两性离子型改性沥青乳化剂，该沥青乳化剂可以乳化改性沥青，制备的改性乳化沥青储存稳定性和渗透性有所提升。但是该乳化剂需要复配聚氧乙烯醚使用。此外阳离子中心少，储存稳定性有待进一步提高。专利CN105885060A公布了一种木质素多胺类季铵盐阳离子沥青乳化剂，制备的乳化沥青乳化性能较好。但是由于原料采用由造纸黑液中提取的木质素，难以保证原料来源和产物性能的稳定。专利CN103333136A公布了一种多胺基酰胺阳离子沥青乳化剂的制备方法，制备的乳化沥青稳定性好且沥青乳化剂用量少。但是该乳化剂的合成需要高温反应。专利CN106831478A公布了一种多阳离子叔酰胺类中裂型或慢裂型沥青乳化剂，制备的乳化沥青具有优异的乳化性能且乳化剂用量较少。合成方法条件温和，但是合成步骤较多。此外，该乳化剂可以乳化不同的基质沥青，但未介绍对改性沥青的乳化能力。

发明内容

上述所述的季铵盐型阳离子沥青乳化剂存在的如下问题：合成步骤繁琐，制备需要高温反应；原料来源不稳定；制备的乳化剂难以乳化改性沥青等。本发明通过简单的合成步骤和温和的合成方法，制备一种新型的季铵盐型阳离子改性沥青乳化剂，不仅可以乳化改性沥青，而且制备的乳化沥青稳定性较高。

本发明的目的是在于提供一种阳离子改性沥青乳化剂、其制备方法及其应用。制备的沥青乳化剂合成步骤简单，条件温和，适合工业化生产。该沥青乳化剂含有两个阳离子中心，在制备皂液的过程中会发生一定程度的质子化，进一步增加其水溶性，可以有效提高改性乳化沥青的稳定性。

本发明提供了一种阳离子改性沥青乳化剂，其结构通式如下：

其中，R₁选自十六烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基中的一种；R₂为H和甲基中的一种。

本发明所述阳离子改性沥青乳化剂，其合成路线如下：

本发明所述阳离子改性沥青乳化剂的制备方法为：将长链伯胺加入醇类溶剂中溶解，然后加入阳离子丙烯酰胺单体在40-80℃条件下搅拌反应2-12小时，即可制备阳离子改性沥青乳化剂；