Gemini型阳离子沥青乳化剂的合成与性能测试.pdf

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1、2010年l2月石油沥青PETROLEUMASPHALT第24卷第6期·乳化沥青·Gemini型阳离子沥青乳化剂的合成与性能测试施来顺赵亚峰张庆立赵永平孙世豹崔潇1山东大学化学与化工学院(济南250061)2新乡市公路科研所(新乡453000)摘要以正十八烷基胺、十八烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷等反应制备出两类新型的Gemini表面活性剂l，3一双(十八烷基二甲基氯化铵)一2一丙醇和十八烷基一双(3一十八烷基二甲基氯化铵一2一羟基丙基)叔胺，并利用红外光谱对产物结构进行了鉴定。利用表面张力法，测定了1，3一双(十八烷基二甲基氯化铵)一2一丙醇的临界胶束浓度为6．76×10～mol／L，溶液在

2、临界胶柬浓度下的表面张力为4O．25×10～N／m。乳化性能测试表明，新合成的Gemini型乳化剂若一个分子中含有三个亲油基，则不能乳化沥青；若一个分子中含有两个亲油基，则能乳化沥青，但为快裂型沥青乳化剂。．关键词Gemini型阳离子沥青乳化剂合成Gemini表面活性剂是一类新型的表面活性鉴定，测定了其临界胶束浓度，并对其沥青乳化剂，被称为第三代表面活性剂,21。Gemini表面性能进行了测试。活性剂分子含有两个疏水基团、两个亲水基团和1试验部分一个连接基团。这种特殊的结构使其与只含有一1．1试剂和仪器个疏水基团和亲水基团的传统表面活性剂性质有试剂：正十八烷基胺(工业品)；十八烷基很大差别

3、。Gemini型表面活性剂具有以下特点：二甲基叔胺(工业品)；其余试剂均为分析(1)形成胶束能力强，CMC值低；(2)吸附在纯。界面的能力超过形成胶束的能力，降低表面张力仪器：Tensor一27型红外分光光度计(德国效率高；(3)Krafft点低，水溶性好，且有优异Bruker公司)；胶体磨；Krtiss—K12程序界面张的水溶助长性和增溶性，有助于配方设计；(4)力仪(瑞士KlqJS$公司)；LD乳化沥青电荷测定与其他表面活性剂的配伍性好。此类表面活性剂仪(河南交通科研所)；XT一4型双目显微熔点所具有优良的性质引起了表面活性剂研究者的广测定仪(北京泰克仪器有限公司)。泛兴趣J。因此，开

4、发性能优良、成本低廉的1．21。3一双(十八烷基二甲基氯化铵)一2Gemini型沥青乳化剂将是沥青乳化剂的发展方一丙醇的合成向之一。在三口烧瓶中加人20g十八烷基二甲基叔本课题组过去曾经对沥青乳化剂的合成作了胺，2．3g36％的盐酸，然后加人5Oml正丙醇，大量的研究工作，研究了数种类型的沥青乳化2g环氧氯丙烷，回流反应5小时，常压下蒸去剂。在另一论文中曾报道了一种新型Gemi．溶剂。将所得产物加入到石油醚中，振荡、静ni型阳离子沥青乳化剂的合成号陛能测试。止、过滤，得到晶体产品。反应方程式(1)如以正十八烷基胺、十八烷基二甲基叔胺和环下：氧氯丙烷等反应制备出两类新型的Gemini表面活性

5、剂l，3一双(十八烷基二甲基氯化铵)一2收稿Fj期：2009一ll—l6。作者简介：施来顺(1966一)，男，教授，博士．研究方向一丙醇和十八烷基一双(3一十八烷基二甲基氯为精细化1、沥青乳化剂、水处理技术、等离子体对聚合化铵一2一羟基丙基)叔胺，对产物结构进行了物的表面改性与表征。第6期施来顺等·Gemini型阳离子沥青乳化剂的合成与性能测试67OH3CH32C18H37N(CH3)2+HcI+CICH72-CH-CH2c_，c37．2cl一18H372CHCH218、，OcIH6H＼cH33测得反应的产率为89．4％。用乙酸乙酯：室温下搅拌12h，常温减压蒸馏得粘稠液体。将丙酮：氨水(

6、29％)：水体积比为3：3．5：0．5：0．5上述产品经硅胶层析柱提纯，脱洗剂为乙酸乙酯的溶液作为展开剂做TLC分析，检测为纯品，和石油醚(体积比3：1)，得黄色粘稠液体，测用数字式熔点仪测其熔点为94～96％。其红外光谱。1．3十八烷基一双(3一十八烷基二甲基氯化在三口烧瓶中加人26．2g十八烷基二甲基铵一2一羟基丙基)叔胺的合成叔胺，40mL乙醇，再加上述10g试样，回流反在三口烧瓶中加入13．5g十八胺，60mL乙应12h，常温下减压蒸馏，初产品用丙酮重结晶醇，将十八胺溶解后，加入9．3g环氧氯丙烷，三次，得白色固体产品。反应方程式下：oHCH2CHCH2Clc18H37NH2+cc

7、H2一q87OHn2cH几CH几2cOHOHOHl+CH2CHCH2CICH2CHCH2N(CH3)2C18H37—C18H37i+2018H37N(CH3)2018H37N。2CI．CH2CHCH2CICH2CHCH2N(CH3)2C18H37OHOH1．41，3一双(十六烷基二甲基氯化铵)一2叔胺，12．2g36％的盐酸，加人lO0mL异丙醇，一丙醇的合成然后慢慢滴加9．3g环氧氯丙烷，回流反应8h。在三口烧瓶中加人