NE-6慢裂快凝型沥青乳化剂的研究及应用.pdf

《NE-6慢裂快凝型沥青乳化剂的研究及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年6月石油沥青PETROLEUMASPHALT第26卷第3期·乳化沥青专栏·NE一6慢裂快凝型沥青乳化剂的研究及应用马玲，牛春革，李磊，孔祥军(中国石油克拉玛依石化公司炼油化工研究院，克拉玛依834000)摘要：针对克拉玛依环烷基稠油沥青难乳化的特性，研发了NE一6慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂，该剂对克拉玛依沥青具有良好的乳化作用，同时在盐酸腐蚀体系中显示出了较好的缓蚀作用。可以有效减小乳化沥青生产过程中对设备的腐蚀，具有乳化和防腐的双重作用。2oo9年NE一6慢裂快凝型沥青乳化剂应用于黑龙江微表处路面试验路铺设，其优异的慢裂快凝性能在试验现场

2、得到了验证。关键词：阳离子稀浆封层乳化荆缓蚀作用阳离子沥青乳化剂系表面活性剂的一1．2乳化剂的制备种】，其分子结构由亲油基、连接基和亲水基在搅拌条件下向乙撑胺混合物中滴加交联组成。阳离子型乳化沥青与石料表面吸附力强，剂，并控制其滴加速度使其反应温度不超过100℃；抗剥落性能好，广泛应用于微表处、稀浆封层、滴加完毕后，缓慢均匀地升温到120—160oC，碎石封层、粘层油、贯入式路面等公路养护工再向改性乙撑胺混合物中滴加单环或多环接枝改程]。阳离子乳化剂主要分烷基胺类、季铵盐性剂，在一定温度和适量催化剂下反应，逐级升类、木质胺类、酰胺类及咪唑啉类等J。温

3、，控制其反应温度不超过240℃，待反应脱水量到理论值时，停止加热，减压蒸出溶剂，降温克拉玛依石化公司为拓展克拉玛依沥青应用至6O一9OqC时，缓慢滴加季铵化试剂硫酸二甲范围，使其应用于微表处、稀浆封层或温拌沥青酯，季铵化得到NE一6慢裂快凝型阳离子沥青等领域，开展了以克拉玛依石化沥青为应用对象乳化剂。的沥青乳化剂研究。在实验室研究的基础上，于采用在线红外测试系统(ReactIRicl0)对2009年将NE一6慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂反应过程进行监测。在线红外测试系统基于红外在黑龙江进行了微表处路面试验路的铺设，并取光谱学的原理，通过测定反应物系中特

4、征吸收峰得了成功。来实时监测反应进程。试验中将探头插入反应体1实验部分系中进行监测，分析谱图的变化情况，表征反应1．1乳化剂分子结构设计的进程。在线红外监测过程见图l。目前市售的沥青乳化剂通常只适用于中问基从图1中可以看出，随着反应的进行，反应沥青的乳化，其分子结构中的亲油基团为直链或原料的特征吸收峰强度减小，同时生成了一些新支链，如油酸、十四酸、十六酸、十八酸等，与峰。通过官能团观察，产物中含有多种吸收峰，环烷基沥青的相容性差，因此难以将其乳化。根这里面包含了反应产物、未反应的原料、溶剂和据克拉玛依环烷基沥青的化学组成特点，对乳化催化剂等。剂分子结

5、构进行了设计：在其分子中引入环烷基从图2中可以看出，在线红外谱图检测到产为亲油基，增加其与环烷基沥青的相容性；胺基及羟基为亲水基，提高其水溶性，这样的分子结收稿日期：2012—02—08。作者简介：马玲，女，1970年9月出生。中国石油大学构设计加强了乳化剂分子对沥青和水的桥联作(北京)化工专业毕业，工程硕士，炼油化工研究院高级工用，所制备的乳化沥青性能稳定。程师。邮箱：malingksh@petroehina．com．el。l8石油沥青2012年第26卷物中的两种特征吸收峰，当进行到5h时后有个衡，当升高温度后，体系吸收的能量高于反应活台阶式的上升

6、，反应速率提高，这与反应温度及化能，反应开始迅速进行，反应体系中原料吸收反应时间有关，当反应温度较低时，反应体系能峰强度同时明显减小。反应进行到一定程度后，蛏霎r432l0量未达到反应进行所需的活化能，反应趋于平趋于平衡。1．00．80．6●爵0．4390036003：3003000270024002l00l80015001200900600波数／cm图】反应体系中不同时间的红外监测谱图h、pH值为2—5时，腐蚀速率为1．19～lO．44mm／a；加入1．0％一2．5％的NE一6后，腐蚀速率可降至0．08～0．48mm／8。其缓蚀机理为：NE一6阳离

7、子沥青乳化剂的分子结构为咪唑啉季铵盐，具有亲油基和亲水基，含有多个电负性较大的N、O原子等，这些原子含有未共用电子对，具有一定的供电子能力。而许多金属具有未OOO1O2O3O4050607反应时问／h占据电子的空d轨道，易于接受电子，因此乳化剂分子中的O、N位置就可成为吸附中心，与金图2反应体系中物质的变化趋势属表面形成配位键而发生供电子型化学吸附，牢固地吸附在金属表面J。同时乳化剂分子中的1．3乳化剂缓蚀效果评价疏水基团则远离金属表面形成疏水层，把金属同模拟阳离子乳化沥青施工现场生产工艺，配制pH值为2—5的盐酸水溶液作为腐蚀介质，腐蚀介质隔开，阻

8、碍与腐蚀反应有关的电荷或物分别加入1．0％一2．5％的NE一6慢裂快凝型阳质的转移，延缓腐蚀发生。腐蚀试片在