阳离子表面活性剂合成、性能及在乳化沥青中应用

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1、DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyForTheMasterDegreeofAppliedChemistrySYNTHESISANDPROPERTIESOFCATIONICSURFACTANTANDITSAPPLICATIONINEMULSIFIEDASPHALTByZhangTongSupervisor:Prof.WangYue-xinApril2012ThisworkwassupportedbyHebeiNaturalScienceFoundation.1

2、0215111D河北工业大学硕士学位论文阳离子表面活性剂的合成、性能及其在乳化沥青中的应用摘要以N,N-二甲基十八烷基胺、环氧氯丙烷和三甲胺为原料合成了阳离子沥青乳化剂N-[2-羟基-3-二甲基十八烷基氯化铵]丙基三甲基氯化铵(a)，考察了反应转化率及环氧值的影响因素，并对乳化剂进行了结构表征与性能测试。此法工艺简单，反应条件温和。乳化性能结果表明，当乳化剂a的用量为沥青质量的0.9%，且乳液pH值为1~2，油水比5:5时，乳化效果良好，能稳定存储5天以上；破乳试验结果表明，该乳化剂为快裂型；蒸发残留量，筛上剩余量等测试结

3、果均符合规范指标要求。以壬基酚聚氧乙烯醚、环氧氯丙烷和三甲胺为主要原料合成系列聚氧乙烯型阳离子沥青乳化剂N-[2-羟基-3-壬基酚聚氧乙烯醚(n)]丙基三甲基氯化铵(n=7、15、30、40，分别为b、c、d、e），考察了各因素对沥青乳化性及沥青乳液稳定性的影响，当乳化剂的EO数为30，乳化剂用量为沥青质量的3.0%，且乳液pH值为1~2，油水比6:4时，制得的乳化沥青乳化效果最好，颗粒均匀，稳定存储5天以上；破乳试验结果表明四种乳化剂均为慢裂型，初凝时间1.75~2.5h，满足慢裂快凝的要求，得到了慢裂快凝型沥青乳化剂；

4、乳化沥青蒸发残留量、筛上剩余量等均符合规范要求。关键词：阳离子表面活性剂，沥青乳化剂，慢裂快凝型，聚氧乙烯，季铵盐i阳离子表面活性剂的合成、性能及在乳化沥青中的应用SYNTHESISANDPROPERTIESOFCATIONICSURFACTANTANDITSAPPLICATIONINEMULSIFIEDASPHALTABSTRACTN-[2-hydroxy-3-dimethyloctadecylammoniumchloride]propyltrimethylammoniumchloride(a)wassynthesize

5、dbythereactionofepichlorohydrinwithtrimethylamine,followedbyreactionwithdimethyloctadecylamine.Theinfluenceofreactionconditionsonthereactionconversionratewasinvestigated.Thesynthesisprocesswassimpleandthereactionconditionwasmild.Theperformanceresearchesindicatedth

6、attheemulsifierexhibitedexcellentemulsifyingabilityandemulsifiedasphaltwasstableformorethan5days,whentheamountofemulsifierwas0.9%oftheasphaltandthepHvaluewas1-2.Thedemulsificationvelocitytestshowedthatemulsifierwasfast-breaking,andthetestresultsofcontentofevaporat

7、ionresidueandtheremainingamountscreenconformedtothestandard.CationasphaltemulsifierN-[2-hydroxyl-3-nonylphenolethoxylates(n)]propylthreemethylammoniumchloride(nfor7,15,30and40)wassynthesizedbythereactionofnonylphenolethoxylates,epichlorohydrinandtrimethylamine.The

8、influenceofreactionconditionsonthereactionconversionratewasinvestigatedandtheproductswerecharacterizedbyFTIR.Theperformanceresearchesidicatedthattheemul