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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文双油链、复合型沥青乳化剂的合成及应用论文作者：李新学生类别：全日制学科门类：理学学科专业：有机化学指导教师：王月欣职称：教授资助基金项目：河北省科技厅资助项目（10215111D）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofOrganicChemistrySYNTHESISOFCOMPOSITEEMULSIFIERWITHTWOTAILSANDITSAPPLICATIONbyLiX
2、inSupervisor:Prof.WangYuexinMay2016ThisworksupportedbyHebeiNaturalScienceFoundation.No.10215111D摘要乳化沥青因具有能源消耗少、对环境污染少以及对施工条件要求低等优点而被广泛应用于道路交通领域。乳化沥青的性质取决于沥青乳化剂，因此，找一种合适的乳化剂是制备乳化沥青的关键所在。本课题设计了一种新型的双油链、复合型的沥青乳化剂，由于其特殊的双油链结构，它可以乳化多种型号的沥青；另外由于它是由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂复合而成，用它
3、制成的沥青乳液具有良好的储存稳定性和慢裂快凝性。本文以壬基酚聚氧乙烯醚、环氧氯丙烷、四乙烯五胺和十八酸为原料分三步合成了一种双油链、复合型沥青乳化剂。探索了各步合成的优化条件，包括反应温度，反应时间及摩尔配比等，各步反应的最高收率分别为92.1%，99.0%和82.5%。用红外光谱法和核磁共振谱法对其结构进行了表征，证明确实合成了该种乳化剂；对此乳化剂的临界胶束浓度、在临界胶束浓度下的表面张力值、亲水亲油平衡值和ζ电位值等物理化学性质进行了测试，结果分别为，10-4.5mol/L、39.1mN/m、10和34.8mV，这些数值
4、都符合其作为沥青乳化剂的条件；用此乳化剂做乳化沥青的实验，发现其能乳化多种型号的沥青。对此种乳化剂的乳化工艺条件进行了探索,包括pH值、转速、搅拌时间等，发现在沥青用量为50g时，乳化剂的质量为2.4g，水的温度为90℃，热沥青的温度为130℃，油水比为1:1，pH值为3~4时乳化效果最好。对乳化沥青的各项性能进行了测试，包括破乳速度、蒸发残留量、离子性质、初凝时间等，其结果分别为：慢裂型、53.2%、0.030%、阳离子型、135min，证明它是一种慢裂快凝型沥青乳化剂，能够满足微表处技术和稀浆封层技术的需要。关键字：沥青乳
5、化剂双油链复合型临界胶束浓度IABSTRACTAsphaltwithlessenergyconsumption,environmentallyfriendlyandlowrequirementsontheconditionsarewidelyusedinroadconstructionandarchitecture.Theperformanceofemulsifiedasphaltdependsontheemulsifier,thus,thekeyfactorofemulsifiedasphaltistoresearchaca
6、pableemulsifier.Inthisstudy,wehavedesignedacompositeemulsifierwithtwotails.Becausethestructuresofthetwotailsaredifferent,itcanemulsifydifferentkindsofasphalt.Inaddition,itiscompositedbycationicsurfactantandnonionicsurfactant,soithashighstoragestability.Aboveall,ital
7、sohasthecharacteristicsofstoragestability,slow-breakingandquicksetting.Thisemulsifierwassynthesizedbypolyoxyethylene(10),epichlorohydrin,tetraethylenepentamineandstearicacid.Wehavestudiedtheoptimalconditionalexperiment,suchasthereactiontemperature,thereactiontimeand
8、themolarratio,themaximumyieldrateoftheeverystepreactionwere92.1%,99.0%and82.5%.Itsstructurewascharacterizedwithinfraredspectrum(IR)andprot
