2种新型阳离子沥青乳化剂的合成与性能测试

以壬基酚、三乙烯四胺基、甲醛为原料,合成出2 三乙烯四胺基亚甲基 4 壬基酚和2,6 双(三乙烯四胺基亚甲基) 4 壬基苯酚2种新型阳离子型沥青乳化剂,并利用红外光谱对产物结构进行了鉴定.乳化性能测试表明,2 三乙烯四胺基亚甲基 4 壬基酚和2,6 双(三乙烯四胺基亚甲基) 4 壬基苯酚具有很好的乳化能力,为快裂和慢裂快凝型沥青乳化剂.该乳化剂合成工艺简单,是一种比较有发展前途的快裂沥青乳化剂.     

新型甜菜碱型沥青乳化剂的合成与研究

以月桂酸、二甲胺水溶液、环氧氯丙烷和氯乙酸钠为原料合成出一种新型甜菜碱型沥青乳化剂.在最佳反应条件下,第一步合成月桂酸-2-羟基-3-氯丙酯的酯化率为97.1%.利用红外光谱对产物结构进行了表征.对第一步合成月桂酸-2-羟基-3-氯丙酯的反应提出了合理的反应机理.该乳化剂对沥青具有很好的乳化能力,制备的乳化沥青储存稳定性良好,该乳化剂属于快裂型沥青乳化剂.     

沥青乳化剂乳化效果的研究

用从造纸废液中提取的木质素与亚硫酸钠反应,合成磺化木素(EL-2-1)。以虹外、元素分析方法给予鉴定。二亚乙基三胺与油酸经缩合、环化反应,生成氨基乙基氢化咪唑啉。用EL-2-1、咪唑啉作乳化剂对胜利100~*乙道路沥青进行乳化效果的考察。试验结果表明,两种乳化剂均能较好地乳化胜利100~*乙道路沥青。沥青乳液的拌和稳定度试验结果表明,EL-2-1为慢裂型乳化剂;咪唑啉为快裂型乳化剂。     

3种新型双阳离子型沥青乳化剂的合成及其表征

采用N-氢化牛脂基-1,3-丙撑二胺、丙烯酸甲酯和氯乙酸钠(由氢氧化钠和氯乙酸制备)为原料,合成出3种双阳离子型沥青乳化剂.通过红外光谱、核磁共振和元素分析验证了合成的双阳离子型沥青乳化剂化学结构.这3种双阳离子型沥青乳化剂对重交90号(AH-90)沥青具有良好的乳化能力,乳化沥青有良好的储存稳定性,归属于中裂型、慢裂型沥青乳化剂.中裂型沥青乳化剂适用于粘层、雾封层和无溶剂冷拌以及用于沥青再回收利用和沥青路面基层稳定的施工.慢裂型沥青乳化剂可广泛应用于稀浆封层和微表处等施工.     

SXK-1型改性乳化沥青的研制

介绍了SXK-1型改性乳化沥青的研制情况。讨论了基质沥青的选择、改性剂的选择、乳化剂的研制等问题。阐述了SXK-1型乳化沥青和乳化沥青混合料的性能测试、乳化剂对基质沥青性能影响、改性效果评价SXK-1型改性乳化沥青在公路养护工程中的应用情况。研究证明,SXK-1型改性乳化沥青性能稳定、与石料粘附性好、能适应多种石料,基本达到慢裂快凝乳化效果。     

羟乙基乙二胺/甲醛改性木质素胺沥青乳化剂的合成及在线红外光谱研究

以木质素、β-羟乙基乙二胺、氢氧化钠和甲醛为原料合成出一种新型阳离子沥青乳化剂羟乙基乙二胺/甲醛改性木质素胺.对该种沥青乳化剂合成进行了工艺条件研究,例如反应温度、时间、原料配比以及氢氧化钠用量,并得到了最佳反应条件.利用在线红外光谱手段对反应进行了检测,中间产物生成,则检测结束,并提出了相应的反应机理.该乳化剂对沥青乳化能力好,属于快裂型,可广泛应用于粘层油和碎石封层施工.     

以十八胺为原料的季铵盐型沥青乳化剂的合成与性能

以十八胺、丙烯酸和氯乙酸为反应原料,制备了一种新型季铵盐沥青乳化剂,即:十八烷基-双(2-羧乙基)-羧甲基氯化铵.得到了十八烷基二丙酸基叔胺(第一步产物)的最佳反应条件为:反应温度70℃,反应时间5 h,丙烯酸与十八胺的摩尔比2. 20,反应产率为52. 39%.利用红外光谱FTIR、氢核磁共振1H NMR和元素分析对产物的化学结构进行了鉴定.利用在线红外光谱(online FTIR)对十八烷基二丙酸基叔胺的合成过程进行分析,提出了相应的反应机理.采用电导法测得沥青乳化剂的临界胶束浓度CMC为2×10~(-3)mol/L.对该乳化剂进行了乳化性能测试,该乳化剂与NP-10按一定比例复配,对AH-90重交沥青具有很好的乳化能力,其乳化沥青具有很好的贮存稳定性,该乳化剂是一种快裂型沥青乳化剂.     

一种新型阳离子沥青乳化剂的合成及在线红外光谱的研究

以十八烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷经一步反应合成出一种新型阳离子沥青乳化剂N,N-二甲基-N-(环氧乙烷-2-亚甲基)十八烷基-1-氯化铵.确定了该反应的最佳反应条件,在最佳反应条件下反应的产率和环氧值分别为98.0%和41.8%.利用红外光谱、1H NMR和元素分析对产物结构进行了表征,利用在线红外光谱技术对该反应进行了追踪分析,检测到副产物.基于以上实验数据,提出了合理的反应机理.该乳化剂对沥青具有很好的乳化能力,制备的乳化沥青储存稳定性良好,属于中裂型沥青乳化剂.     

一种双季铵盐型沥青乳化剂的合成

介绍了一种新的双季铵盐型沥青乳化剂的合成方法.首先用三甲胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应制得环氧丙基三甲基氯化铵中间体,再由中间体与十八胺反应生成2-羟基-3-十八烷基胺基-丙基三甲基氯化铵,并对反应条件进行了详细地探讨.经沥青乳化试验表明,所制得的乳化剂不仅能乳化普通沥青,对改性沥青也有较好的乳化效果,路用效果良好,现已投入大规模生产.     

微表处用改性咪唑啉型沥青乳化剂的合成及性能评价

以分子结构设计为基础,通过合成多头亲水活性基团、接枝改性增加咪唑啉型乳化剂的空间位阻,采用月桂酸、四乙烯五胺和丙烯酸甲酯为原料,利用在线红外监测咪唑啉中间体的官能团变化,合成改性咪唑啉型微表处用慢裂快凝型乳化沥青乳化剂,并对其进行性能评价。结果表明:合成的乳化剂性能优异,临界胶束浓度为23.99μg/g,在临界胶束浓度下表面张力为24.36 m N/m;用该乳化剂制备的乳化沥青颗粒均匀,体积平均粒径为3.09μm,乳化剂用量为1.5%时乳化沥青各项指标均满足微表处用乳化沥青的技术要求,与石料的可拌和时间达206 s。     

沥青乳化剂及沥青乳液性能研究

测定了 4种沥青乳化剂的临界胶束浓度、临界胶束浓度下的表面张力以及沥青乳液的油水界面张力和 ζ电位。考察了胜华 10 0 # 道路沥青的最佳乳化工艺条件以及水中阴、阳离子对油水界面 ζ电位的影响。研究结果表明 ,乳化剂的性质是决定乳化效果及沥青乳液基本性质的主要因素 ,乳化剂水溶液 pH值对乳化效果的影响比乳化剂浓度和乳化温度的影响大。乳化沥青油水界面张力越低 ,ζ电位越高 ,乳状液的稳定性越好     

分子模拟技术在乳化沥青研究中的应用

利用分子模拟技术对乳化沥青的乳化和稳定机制进行研究。选用结构不同的基质沥青,基于改进的B-L法,构建三维无定型平均结构;利用分子模拟软件构建水/乳化剂/沥青体系进行分子动力学模拟;通过界面形成能、界面层厚度、扩散系数等参数研究沥青与乳化剂相互作用对油水界面性质的影响。结果表明:分子模拟技术能够有效表征乳化沥青乳化和稳定机制;随着乳化剂用量的增加,界面形成能增大、界面层厚度增加、分子扩散系数变小,乳化剂单层膜的稳定性增加,降低油水界面张力的能力增强;对于不同的沥青体系,具有高芳碳率、高环烷碳率、高芳香环缩合度、低烷基碳率的沥青与乳化剂的相互作用越强,界面形成能绝对值越大、界面层厚度越大、扩散系数越小,乳化剂降低沥青/水界面能量的能力越强。     

钢渣沥青混凝土耐久性室内试验研究

钢渣体积安定性不良且变异性大,当钢渣作为集料用于沥青混凝土时,存在体积稳定性不足和耐久性不明风险,长期服役过程中可产生体积膨胀甚至开裂,严重制约了其在道路建筑领域中的大规模应用。通过游离氧化钙含量、浸水膨胀率及集料压蒸试验检测了不同产地钢渣的体积稳定性,提出了钢渣集料体积安定性快速评价方法与控制指标。利用马歇尔试件和圆形切片试件的长期高温浸水试验分析了钢渣沥青混合料的体积稳定性能,并采用长期浸水后间接拉伸强度、回弹模量、疲劳寿命及车辙永久变形综合评价钢渣沥青混凝土力学性能的耐久性。结果表明：钢渣集料压蒸试验条件较为苛刻,可快速检测体积安定性,其胀裂粉化率宜不大于5%。在长期高温浸水条件下,沥青膜无法阻止水分侵入到钢渣集料内部,导致其沥青混凝土产生体积膨胀和性能衰减。钢渣沥青混凝土圆形切片试件能很好地反映出鼓包、裂纹的产生与演化过程。通过玄武岩沥青混凝土作为基准进行对比分析,提出了基于力学性能的钢渣沥青混凝土耐久性控制基准。     

彩色沥青混合料紫外线老化影响因素的灰色关联分析

使用基质沥青制备空隙率分别为20%,23%,25%的大空隙母体马歇尔试件,并在母体表面涂上不同二氧化钛掺量改性的彩色乳化沥青.将颜色、空隙率、二氧化钛掺量和紫外线照射时间作为影响因素,将紫外线照射后试件的马歇尔稳定度作为评价指标,采用灰色关联分析理论,对彩色沥青混合料紫外线老化的影响因素进行研究.结果表明:空隙率越大,紫外线对彩色沥青混合料的老化影响越明显;二氧化钛能提高彩色沥青混合料抗紫外线老化性能,当二氧化钛掺量为3.0%时,彩色沥青混合料的抗紫外线老化性能最佳;4种影响因素按照重要程度排序为紫外线照射时间>二氧化钛掺量>空隙率>颜色,且灰色关联度均大于0.600,表明这4种因素均对彩色沥青混合料的抗紫外线老化性能有重要影响.     

直馏沥青与半氧化沥青及其混合料性能对比研究

为了研究直馏和氧化两种工艺生产的沥青及其混合料路用性能特点,选择两种生产工艺下的70#和90#沥青进行沥青常规指标试验,并分别用四种沥青和AC-16级配配制混合料进行马歇尔试验,对比研究直馏沥青混合料和半氧化沥青混合料高温、低温和水稳定性等路用性能的特点。结果表明,氧化工艺相比较于直馏工艺,能改善沥青高温性能,但在提高沥青的低温性能和抗老化性方面不如直馏工艺;半氧化沥青混合料抗压强度高于直馏沥青混合料;半氧化沥青混合料的高温稳定性,低温抗裂性和低温状态下的水稳定性均在一定程度上优于直馏沥青混合料;鉴于两种沥青各有优缺点,对于高标准重交通道路的石油沥青,建议采用直馏和半氧化综合生产工艺。     

NP/DBS混合乳化剂对苯丙乳液性能的影响

分别采用丙烯酸丁酯和苯乙烯作为软硬单体，NP和DBS的混合乳化剂作为乳化体系，采用过硫酸钾作为引发剂，并引入功能性单体甲基丙烯酸，用半连续种子乳液聚合工艺来制备苯丙乳液．在聚合过程中改变加入的乳化剂量．研究了乳化剂对苯丙乳液的平均粒径、稳定性、吸水率、粘度和流变性等性质的影响．研究结果表明随着乳化剂用量的增大，乳液胶粒的平均粒径减小，而乳液的粘度和胶膜的吸水率却增大．乳液的稳定性受乳化剂中非离子乳化剂和阴离子乳化剂的质量配比影响较大，而乳液的流变性则与乳化剂的浓度无关．并对乳化剂对乳液性质的影响原因进行解释和分析．因此，在制备不同用途的苯丙乳液时，必须要严格控制乳化剂的浓度及配比．     

彩色沥青混合料的设计及路用性能的影响因素

为了分析胶结料、颜料对彩色沥青混合料路用性能的影响,基于4组分(基础油、树脂、脱色剂、改性剂)的原材料,掺入不同颜色(红色、黄色、绿色、蓝色)的无机颜料,制备出4种彩色胶结料Cb-a、Cb-b、Cb-c、Cb-d,提出料粉比概念,设计出4种彩色沥青混合料CAM-A、CAM-B、CAM-C、CAM-D.通过车辙试验、弯曲蠕变试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,分别对4种彩色沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行评价.试验表明:4种颜色下的彩色沥青混合料性能指标均满足技术要求.颜料的加入对彩色沥青混合料的高温性能、水稳定性有提高作用,对低温性能提升幅度不明显,可通过改善胶结料的软化点、延度、黏度等指标,合理选择颜料的系列及其粒径大小来提高彩色沥青混合料的路用性能.