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CN106832335B - 一种低分子量的y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用 - Google Patents

一种低分子量的y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用 Download PDF

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CN106832335B CN201710123526.2A CN201710123526A CN106832335B CN 106832335 B CN106832335 B CN 106832335B CN 201710123526 A CN201710123526 A CN 201710123526A CN 106832335 B CN106832335 B CN 106832335B
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Abstract

本发明公开一种结构式为的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用。将具有低分子量Y型亲水基两亲分子化合物作为稳定剂和增稠剂,通过胶体磨的研磨使其与水、沥青和乳化剂在一定温度下形成分散体系,Y型亲水基的两亲分子化合物与沥青中的矿物油在水中形成长形虫状胶团,虫状胶团之间又相互交联形成空间网络结构,将固体的沥青质悬浮在该空间网络中,同时增加沥青乳液的粘度,达到提高沥青乳液稳定性的作用。此方法可将沥青乳液的存储期和使用寿命从15天提高到180天,相对目前通常使用的高分子稳定剂,具有生产操作方便,不会因形成高分子膜对沥青乳液生产设备‑胶体磨产生缠绕、堵塞降低生产效率。

Description

一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液 粘度和稳定性方面的应用
技术领域
本发明专利涉及一种提高沥青乳液的粘度和稳定性的方法,特别涉及一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,属于沥青应用的节能环保领域。
背景技术
沥青作为石油炼制的副产品由于具有良好的防水、防腐蚀性以及与各种道路材料和建筑材料如石料、水泥等优异的粘结性,广泛应用于公路修建和养护、建筑中的防水卷材和防水涂料、船舶和油田、化工等领域的重防腐中。由于沥青的凝固点高,使用中通常要加热到140℃左右成为流动液体方可使用。当沥青加热后使用会产生以下问题:1.加热和保温过程会消耗能源;2.加热后沥青中的有害物质如苯、甲苯等会溢出,危害环境和人体健康;3.沥青的高温使用也会对操作工人造成潜在伤害。
目前,人们将沥青、水、乳化剂及其它助剂在一定条件下制成在常温下呈乳状液体来解决上述沥青使用中存在的高能耗和环保问题。这种沥青乳液是一种粒径分布很宽的不稳定粗颗粒分散体系,是将固体的沥青质分散于水、饱和烃和乳化剂形成的分散相中。这种分散状的沥青乳液在存放和运输中,特别是环境温度高时,沥青就会从液相中分离、破乳,造成固体的沥青沉积在储存罐、运输车槽罐的底部,不仅导致沥青乳液无法使用,而且对罐体的清理和再使用造成极大麻烦。
当前提高沥青乳液粘度和稳定性的方法有【1】:1.在生产沥青乳液过程中,加入无机盐如氯化钙通过提高沥青乳液粘度来增加沥青乳液的稳定性,这种方法提高沥青乳液的粘度有限,一般沥青乳液的粘度仅能提高10%-30%,并且由于氯离子的存在对沥青乳液的生产、储存和运输设备都会产生严重腐蚀。2.加入有机增稠剂,通常加分子量在几百万、甚至几千万以上高分子聚合物,高分子量的聚合物需要在长时间搅拌和加热下才能在水中溶解,使用很不方便,并且一旦水分挥发极易形成的高分子膜而容易缠绕在胶体磨上,造成胶体磨的堵塞,从而造成生产中断,并且处理也很困难,因此增加劳动强度,也降低生产效率。
综上所述,目前在提高沥青乳液粘度和稳定性的方法中存在增稠剂对生产设备的腐蚀、生产使用不方便、对胶体磨磨头和管线的缠绕和堵塞等技术问题。
因此,需要开发一种具有低分子量、易溶解、对胶体磨等设备和管线无腐蚀、无缠绕堵塞的沥青乳液稳定剂,改善生产操作条件、提高生产效率。
目前低分子量(分子量为100到2000)的具有Y型亲水基的两亲分子化合物主要用于乳化剂、发泡剂、缓蚀剂、破乳剂、润湿剂、匀染剂和织物整理剂【2】,其技术原理是降低气-液的表面张力和固-液、液-液的界面张力。
参考文献
【1】、乳化沥青存储稳定性的影响因素,余静,武汉材料保护研究所,430030,建材世界,2009,第30卷,第5期);
【2】、工业脂肪酸及其应用,R.W.Johnson和E.Fritz编,陆用海胡征宇主译,P222-223,中国轻工业出版社,1992。
发明内容
本发明专利的目的是为了解决上述的提高沥青乳液粘度和稳定性过程中存在的增稠剂对生产设备的腐蚀、生产使用不方便、对胶体磨磨头和管线的缠绕和堵塞等技术问题而于提供一种具有生产操作简单、对生产设备无腐蚀、生产操作条件得到改善、生产效率得到提高的一种利用低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物提高沥青乳液粘度和稳定性的方法。
本发明的技术原理
采用低分子量(分子量为100到2000)的具有Y型亲水基的两亲分子化合物,在水中与沥青中的胶质、油分形成长形虫状胶团,虫状胶团之间相互交联形成空间网络结构,使得沥青乳液的粘度增大,从而增强沥青乳液的稳定性,即低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在沥青乳化过程中即作为稳定剂,同时也起到增稠剂的作用。
本发明的技术方案
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的分子量为100-2000,优选为185-1177,其结构式为:
其中R1为由碳和氢元素组成的直链烷基,其分子式为CnHm,其中n为6-30优选为12-20的自然数,m为2n+1、2n-1或2n-3;
M为N、P、O、S中的一个元素或两个以上元素组成的基团,本发明的实施例中仅以M为N进行举例说明,但并不限制其他组合在本发明中的应用;
R2为分子式为CxHyOz的直链取代基,其中x为0-20自然数,y为1-50自然数,z为0-15自然数,优选x为0-20,y为1-41,z为0-10;
R3为分子式为CxHyOz的直链取代基,其中x为0-20自然数,y为1-50自然数,z为0-15自然数;优选x为0-20,y为1-41,z为0-10;
R2和R3相同或不同。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤如下:
(1)、含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液制备
将去离子水加热至55℃,加入质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液,控制搅拌转速为30-50r/min下,以100g/min的速率加入商品阳离子沥青乳化剂CR-4,然后加入低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物,继续控制搅拌转速为30-50r/min进行搅拌,直至形成透明均相溶液,即为含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液,保温备用;
上述过程中去离子水、质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液、商品阳离子沥青乳化剂CR-4,低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的用量,按质量比计算,即去离子水:质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液:商品阳离子沥青乳化剂CR-4:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为360-375:5-15:10:15;
(2)、液体沥青制备
将沥青加热至140-150℃,即得到液体沥青,保温备用;
本发明的实施例中仅以双龙70#SBS改性沥青为例进行说明,但并不限制其他沥青采用本发明的方法以提高其粘度和稳定性的应用;
(3)、沥青的乳化
用80-90℃的热水冲洗胶体磨并使磨头温度60-90℃,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min,放出所有热水,关闭胶体磨和出口阀;
控制800ml/min的速率将步骤(1)所得的含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液加入胶体磨中,开启胶体磨,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min;
然后控制速率为300g/min的速率将步骤(2)中加热至140-150℃液体沥青加入到胶体磨中,加完后胶体磨继续控制转速2800-2900r/min研磨1分钟,待自然冷却至室温,即得乳化沥青,所得的沥青乳液,其粘度和稳定性都有一定程度的提高;
上述液体沥青的加入量,按步骤(2)中所用的沥青和步骤(1)制备含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液所用的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的质量比计算,即沥青:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为40:1。
上述一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面应用时,也可以将不同的Y型亲水基两亲分子化合物组合成混合物使用,本发明实施例中虽然仅以单一的Y型亲水基两亲分子化合物为例进行说明,但并不限制组合成混合物后用于提高沥青乳液的粘度和稳定性方面的应用。
本发明的有益效果
本发明的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,由于采用的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在水中与沥青中的胶质、油分中形成长形虫状胶团,此虫状胶团之间又可以相互交联形成空间网络结构,使得沥青乳液的恩格拉粘度从3.2增加到8.9,其粘度提高了1.78倍,沥青乳液5天的分层率从5.21%降低到0.66%,降低了87%,1天的分层率从1.05%降低到0.04%,降低了96%,从而增强沥青乳液的稳定性。即低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在沥青乳化过程中即作为稳定剂,同时也起到增稠剂的作用。
进一步,本发明的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,由于有效的提高了沥青乳液的粘度和稳定性,通过对制备的沥青乳液实际存放跟踪,得到沥青乳液的存储期或使用寿命从15天提高到180天。
进一步,本发明的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,由于跨领域使用的低分子量Y型亲水基两亲分子化合物不含对金属有强腐蚀的氯离子,而且分子中含有的N元素对金属表面有防护作用,因此具有对胶体磨的磨头、生产管线和储存罐具有抑制腐蚀的优点。
进一步,本发明的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,由于分子量低、易于溶解于水中、不会形成膜状物,因此具有生产操作方便,不会因形成高分子膜对沥青乳液的生产设备-胶体磨产生缠绕、堵塞降低生产效率等技术问题。
附图说明
图1、实施例1得到的沥青乳液的透射电子显微镜图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明进一步进行阐明,但并不限制本发明。
沥青乳液各项指标测定方法:T-0651-1993:蒸发残留物含量;T-0652-1993:筛上剩余量:T-0655-1993:储存稳定性;T-0658-1993:破乳速度;T-0622-1993:恩格拉粘度;
蒸发残留物性质测定:按照T0604-2011,T0605-2011,T0606-2011,T0607-2011.
本发明各实施例中所用的胶体磨(DM—005V,道维施),产能100-300升沥青乳液/小时,电压:380/220VAC,电流:3.4/5.9A,转速:2870R/M,电机功率:1.5KW。
本发明各实施例中所用的原料的规格及生产厂家的信息如下:
质量百分比浓度为28%HCl的盐酸,泰兴市精合化工厂生产,工业级;
沥青乳化剂CR-4,镇江罗地亚精细化工厂生产,工业级;
沥青,韩国双龙公司生产,工业70#SBS改性沥青;
实施例所用的Y型亲水基两亲分子化合物,张家港飞翔化工公司生产,工业级。
实施例1
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1的分子式CnHm中,n为20,m为41;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为20,y为41,z为10;
R3的分子式CxHyOz中,x为20,y为41,z为10;
其分子量为1177。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤如下:
(1)、含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液制备
将360g去离子水加热至55℃,加入15g质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液,控制搅拌转速为30-50r/min下,以100g/min的速率加入10g商品阳离子沥青乳化剂CR-4,然后加入15g低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物,继续控制搅拌转速为30-50r/min进行搅拌,直至形成透明均相溶液,即为含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液,保温备用;
上述过程中去离子水、质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液、商品阳离子沥青乳化剂CR-4,低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的用量,按质量比计算,即去离子水:质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液:商品阳离子沥青乳化剂CR-4:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为360:15:10:15;
(2)、液体沥青制备
将600g双龙70#SBS改性沥青加热至140-150℃,即得到液体沥青,保温备用;
(3)、沥青的乳化
用80-90℃的热水冲洗胶体磨并使磨头温度60-90℃,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min,放出所有热水,关闭胶体磨和出口阀;
控制800ml/min的速率将步骤(1)所得的含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液加入胶体磨中,开启胶体磨,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min;然后控制速率为300g/min的速率将步骤(2)中加热至140-150℃液体沥青加入到胶体磨中,加完后胶体磨继续控制转速2800-2900r/min研磨1分钟,即完成了沥青的乳化,打开出料阀放出沥青乳液,待沥青乳液自然冷却至室温后,按照沥青乳液国标测定方法测定沥青乳液的恩格拉粘度、1天稳定性和5天稳定性;
上述液体沥青的加入量,按步骤(2)中所用的双龙70#SBS改性沥青和步骤(1)制备含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液所用的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的质量比计算,即双龙70#SBS改性沥青:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为40:1。
采用由日本JEOL公司生产的高分辨透射电子显微镜JEM-2010型仪器对上述实施例中所制备的沥青乳液进行扫描,透射电镜照片如图1所示,从图1中可以看出,低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物在水、沥青中形成的是交联虫状胶团的空间网络结构,沥青质被悬浮于空间网络中,由此表明低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物能够有效提高沥青乳液粘度和稳定性。
实施例2
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1的分子式CnHm中,n为14,m为29;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为4,y为9,z为2;
R3的分子式CxHyOz中,x为4,y为9,z为2;
其分子量为389。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤如下:
(1)、含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液制备
将365g去离子水加热至55℃,加入10g质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液,控制搅拌转速为30-50r/min下,以100g/min的速率加入10g商品阳离子沥青乳化剂CR-4,然后加入15g低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物,继续控制搅拌转速为30-50r/min进行搅拌,直至形成透明均相溶液,即为含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液,保温备用;
上述过程中去离子水、质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液、商品阳离子沥青乳化剂CR-4,低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的用量,按质量比计算,即去离子水:质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液:商品阳离子沥青乳化剂CR-4:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为365:10:10:15;
(2)、液体沥青制备
将600g双龙70#SBS改性沥青加热至140-150℃,即得到液体沥青,保温备用;
(3)、沥青的乳化
用80-90℃的热水冲洗胶体磨并使磨头温度60-90℃,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min,放出所有热水,关闭胶体磨和出口阀;
控制800ml/min的速率将步骤(1)所得的含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液加入胶体磨中,开启胶体磨,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min;然后控制速率为300g/min的速率将步骤(2)中加热至140-150℃液体沥青加入到胶体磨中,加完后胶体磨继续控制转速2800-2900r/min研磨1分钟,即完成了沥青的乳化,打开出料阀放出沥青乳液,待沥青乳液自然冷却至室温后,按照沥青乳液国标测定方法测定沥青乳液的恩格拉粘度、1天稳定性和5天稳定性;
上述液体沥青的加入量,按步骤(2)中所用的双龙70#SBS改性沥青和步骤(1)制备含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液所用的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的质量比计算,即双龙70#SBS改性沥青:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为40:1。
实施例3
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1的分子式CnHm中,n为18,m为35;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为12,y为25,z为4;
R3的分子式CxHyOz中,x为12,y为25,z为4;
其分子量为731。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤同实施例2,最终得到沥青乳液,待沥青乳液自然冷却至室温后,按照沥青乳液国标测定方法测定沥青乳液的恩格拉粘度、1天稳定性和5天稳定性。
实施例4
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1的分子式CnHm中,n为18,m为33;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为15,y为31,z为5;
R3的分子式CxHyOz中,x为15,y为31,z为5;
其分子量为845。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤同实施例2,最终得到沥青乳液,待沥青乳液自然冷却至室温后,按照沥青乳液国标测定方法测定沥青乳液的恩格拉粘度、1天稳定性和5天稳定性。
实施例5
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1的分子式CnHm中,n为12,m为25;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为0,y为1,z为0;
R3的分子式CxHyOz中,x为0,y为1,z为0;
其分子量为185。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤同实施例2,最终得到沥青乳液,待沥青乳液自然冷却至室温后,按照沥青乳液国标测定方法测定沥青乳液的各项指标,具体见下表:
对照实施例
即实施例5的步骤(1)中不加入低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物,而是将低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物换成等量的水,其他均同实施例5,待自然冷却至室温后,最终得到沥青乳液,按照沥青乳液国标测定方法测定所得沥青乳液的各项指标,结果见下表:
通过上述实施例5所得的沥青乳液和对照实施例所得的沥青乳液按国标进行检测后的各指标进行对比可以看出,本发明由于在沥青乳化过程中,加入了一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物,使得沥青乳液的恩格拉粘度从3.2增加到8.9,其粘度提高了1.78倍,沥青乳液5天的分层率从5.21%降低到0.66%,降低了87%,1天的分层率从1.05%降低到0.04%,降低了96%,从而增强沥青乳液的稳定性。
实施例6
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1的分子式CnHm中,n为6,m为13;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为4,y为9,z为2;
R3的分子式CxHyOz中,x为3,y为7,z为1;
其分子量为247。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤同实施例2,最终得到沥青乳液,待沥青乳液自然冷却至室温后,按照沥青乳液国标测定方法测定沥青乳液的恩格拉粘度、1天稳定性和5天稳定性。
实施例7
一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1的分子式CnHm中,n为30,m为61;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为6,y为13,z为2;
R3的分子式CxHyOz中,x为6,y为13,z为3;
其分子量为685。
上述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体步骤同实施例2,待自然冷却至室温后,最终得到沥青乳液,按照沥青乳液国标测定方法测定沥青乳液的恩格拉粘度、1天稳定性和5天稳定性。
上述实施例1-7和对照实施例所得的沥青乳液按国标测定方法测定的恩格拉粘度E25、稳定性1d和稳定性5d的结果统计见下表:
从上表中可以看出实施例1-实施例7沥青乳液的恩格拉粘度E25均明显高于对照实施例,粘度最大从3.2增加到8.9,提高了1.78倍;沥青乳液存放1天和5天的分层率也均明显小于对照实施例,1天分层率最大降幅从1.05%降低到0.04%,降低了96%,5天分层率最大降幅从5.21%降低到0.66%,降低了87%。由此表明了Y型亲水基两亲分子化合物可显著提高沥青乳液粘度和储存稳定性,是沥青乳液有效的增稠剂和稳定剂。
综上所述,本发明的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,由于低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物可显著提高沥青乳液粘度,明显降低沥青乳液在存放过程中的分层速度,从而增加沥青乳液的储存期和使用寿命,实际存放结果表明这种方法所得的沥青乳液的存储期和使用寿命从15天提高到180天。而且由于1000左右的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物非常容易溶解于水中,并且不会形成高分子的膜状物,从而提高生产效率,降低生产中的能源和人力消耗。最重要的是由于在分子中不含对金属设备有腐蚀的氯离子,因此可延长生产设备的使用寿命,降低生产成本。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式为:
其中R1为由碳和氢元素组成的直链烷基,其分子式为CnHm,其中n为6-30的自然数,m为2n+1、2n-1或2n-3;
M为N;
R2为分子式为CxHyOz的直链取代基,其中x为0-20自然数,y为1-50自然数,z为0-15自然数;
R3为分子式为CxHyOz的直链取代基,其中x为0-20自然数,y为1-50自然数,z为0-15自然数;
R2和R3相同或不同;
所述的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,具体包括如下步骤:
(1)、含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液制备
将去离子水加热至55℃,加入质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液,控制搅拌转速为30-50r/min下,以100g/min的速率加入商品阳离子沥青乳化剂CR-4,然后加入低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物,继续控制搅拌转速为30-50r/min进行搅拌,直至形成透明均相溶液,即为含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液,保温备用;
上述过程中去离子水、质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液、商品阳离子沥青乳化剂CR-4,低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的用量,按质量比计算,即去离子水:质量百分比浓度为28%的工业盐酸水溶液:商品阳离子沥青乳化剂CR-4:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为360-375:5-15:10:15;
(2)、液体沥青制备
将沥青加热至140-150℃,即得到液体沥青,保温备用;
(3)、沥青的乳化
用80-90℃的热水冲洗胶体磨并使磨头温度60-90℃,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min,放出所有热水,关闭胶体磨和出口阀;
控制800ml/min的速率将步骤(1)所得的含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液加入胶体磨中,开启胶体磨,并使胶体磨的转速达到2800-2900r/min;
然后控制速率为300g/min的速率将步骤(2)中加热至140-150℃液体沥青加入到胶体磨中,加完后胶体磨继续控制转速2800-2900r/min研磨1分钟,待自然冷却至室温,即得乳化沥青,所得的沥青乳液,其粘度和稳定性都有一定程度的提高,沥青乳液的恩格拉粘度从3.2增加到8.9,其粘度提高了1.78倍,沥青乳液5天的分层率从5.21%降低到0.66%,降低了87%,1天的分层率从1.05%降低到0.04%,降低了96%;
上述液体沥青的加入量,按步骤(2)中所用的沥青和步骤(1)制备含低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的皂液所用的低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物的质量比计算,即沥青:低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物为40:1。
2.如权利要求1所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为6-30,m为13-61;
M为N;
R2的分子式CxHyOz中,x为0-20,y为1-41,z为0-10;
R3的分子式CxHyOz中,x为0-20,y为1-41,z为0-10;
R2和R3相同或不同。
3.如权利要求2所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为12-20,m为25-41;
R2和R3相同。
4.如权利要求3所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为18-20,m为29-41;
R2的分子式CxHyOz中,x为12-20,y为25-41,z为4-10;
R3的分子式CxHyOz中,x为12-20,y为25-41,z为4-10。
5.如权利要求4所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为18,m为35;
R2的分子式CxHyOz中,x为12,y为25,z为4;
R3的分子式CxHyOz中,x为12,y为25,z为4。
6.如权利要求4所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为18,m为33;
R2的分子式CxHyOz中,x为15,y为31,z为5;
R3的分子式CxHyOz中,x为15,y为31,z为5。
7.如权利要求4所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为20,m为41;
R2的分子式CxHyOz中,x为20,y为41,z为10;
R3的分子式CxHyOz中,x为20,y为41,z为10。
8.如权利要求3所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为14-18,m为29-35;
R2的分子式CxHyOz中,x为4-15,y为9-31,z为2-5;
R3的分子式CxHyOz中,x为4-15,y为9-31,z为2-5。
9.如权利要求3所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为12-14,m为25-29;
R2的分子式CxHyOz中,x为0-4,y为1-9,z为0-2;
R3的分子式CxHyOz中,x为0-4,y为1-9,z为0-2。
10.如权利要求9所述的一种低分子量的Y型亲水基两亲分子化合物在提高沥青乳液粘度和稳定性方面的应用,其特征在于所述的低分子量的Y型亲水基的两亲分子化合物的结构式中:
R1的分子式CnHm中,n为12,m为25;
R2的分子式CxHyOz中,x为0,y为1,z为0;
R3的分子式CxHyOz中,x为0,y为1,z为0。
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