摘 要

近几十年来，我国公路的建设发展迅速，公路总量也在持续增加。至2015年底，我国的公路里程数达到457万公里，其中高速公路突破12万公里，稳居世界第一位。我国公路建设事业的蓬勃发展，不断推动了国民经济的快速发展。由于沥青具有强有力的使用性能，使得石油沥青成为道路交通建设中普遍使用的材料。乳化沥青有着诸多的优良特性，而阳离子型沥青乳化剂是目前主要的沥青乳化剂。

本文采用水和工业乙醇为混合溶剂，以CMC为胶体保护剂，采用长链二甲基叔胺，十八烷基胺为原料，与3-氯-2-羟丙基三甲基季铵盐，3-氯-1,2-丙二醇，氯乙酸，氯化苄作用，以硫酸铝为稳定剂，在优化工艺和配方的基础上，制备出一种高效液体中裂阳离子型乳化剂。 结果表明合成的长链烷基胺中间体，结果如下：

1.当长链烷基二甲基叔胺：十八胺：3-氯-1,2-丙二醇：3-氯-2-羟丙基三甲基季铵盐：氯化苄：氯乙酸（质量比）为13:6:6.5：20:3:2，反应时间8h，反应温度80℃时，以此乳化剂制备的沥青乳液具有中裂特点，且有良好的储存性能。

2.当长链烷基二甲基叔胺：十八胺：3-氯-1,2-丙二醇：3-氯-2-羟丙基三甲基季铵盐比例为15:6:6:20，反应时间4h，反应温度80℃，以此配方制备的乳化剂有着最优的乳化效果，乳化沥青有着最优的储存稳定性。

关键词 阳离子 乳化剂 乳化沥青 中裂

Abstract

In recent decades, the rapid development of highway in our country, highway total also continued to increase. To the end of 2015, China's highway mileage reached 457 million km, including highway exceeded 12 million kilometers, ranking first in the world. The rapid development of highway construction enterprise in our country, continue to promote the rapid development of the national economy. Due to the strong performance of asphalt, making petroleum asphalt materials commonly used in the construction of the road traffic. Emulsified asphalt has many good properties, and cationic asphalt emulsifier is the main asphalt emulsifier.
The water and ethanol mixed solvent, under the CMC colloid protecting agent, using long chain dimethyl tertiary amine, Octadecyl Amine as raw material, and 3 chloro -2 hydroxypropyl trimethyl quaternary ammonium salt, 3 - chloro - 1,2 - propanediol, chloroacetic acid, benzyl chloride, using aluminum sulfate as stabilizer, on the basis of optimizing the process and formulation prepared an efficient liquid crack cationic emulsifier. The results show that synthesis of long chain alkyl amine intermediates, the results are as follows:
1. When the long chain alkyl dimethyl tertiary amine: octadecylamine: 3 - chloro - 1,2 - propylene glycol: 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl quaternary ammonium salt: benzyl chloride: chloroacetic acid (mass ratio) is 13:6:6.5:20:3:2, reaction time is 8 h, the reaction temperature is 80 DEG C, prepared in this emulsifier asphalt emulsion with crack characteristics, and has good storage performance.
2. When the long chain alkyl dimethyl tertiary amine: octadecylamine: 3 - chloro - 1,2 - propylene glycol: 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl quaternary ammonium proportion for 15:6:6:20, reaction time of 4 h, the reaction temperature is 80 DEG C, prepared in this formulation of the emulsifier has a optimal emulsifying effect and emulsified asphalt has a optimal storage stability.

Key words ：cation emulsifier, emulsified asphalt, crack

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 前 言 1

1.1沥青 1

1.2乳化沥青 1

1.2.1沥青的乳化机理 2

1.2.2乳化沥青的破乳机理 4

1.2.3乳化沥青的发展 5

1.3沥青乳化剂 6

1.3.1按离子特性分类 6

1.3.2按破乳速度以及凝固速度分类 6

1.4 沥青乳化剂的研究现状 6

1.4.1阴离子沥青乳化剂 6

1.4.2阳离子沥青乳化剂 7

1.4.3两性离子沥青乳化剂 7

1.4.4非离子沥青乳化剂 8

1.5课题的研究背景和意义 8

第二章 多烃基取代十八胺阳离子乳化剂（Ⅰ）的制备及性能测试 9

2.1实验原理 9

2.2实验药品和实验仪器 10

2.2.1实验药品 10

2.2.2实验仪器 10

2.3 3-氯-1,2-丙二醇的制备 10

2.4 3-氯-2-羟丙基三甲基季铵盐的制备 11

2.5 乳化剂的制备 11

2.6中裂乳化沥青的制备 11

2.6.1乳化剂水溶液的制备 11

2.6.2乳化沥青的制备 12

2.7产品性能测试 12

2.8乳化剂产品乳化性能表示方法 12

2.9实验结果与讨论 13

2.9.1合成工艺对乳化剂性能的影响 13

2.9.1.1反应时间对乳化剂的乳化性能的影响 13

2.9.1.2反应温度对乳化剂的乳化性能的影响 14

2.9.2 长链烷基二甲基叔胺不同比例的影响 14

2.9.3 十八胺的使用量对乳化剂乳化性能的影响 16

2.9.4 3-氯-1,2-丙二醇不同使用量的影响 18

2.9.5 氯化苄和氯乙酸的不同使用量的影响 20

2.10小结 22

第三章 多烃基取代十八胺阳离子乳化剂（Ⅱ）的制备及性能测试 23

3.1实验原理 23

3.2实验药品和实验仪器 23

3.2.1实验药品 23

3.2.2实验仪器 24

3.3 乳化剂的制备 24

3.4中裂乳化沥青的制备 24

3.4.1乳化剂水溶液的制备 24

3.4.2乳化沥青的制备 24

3.5产品性能测试 24

3.6乳化剂产品乳化性能表示方法 25

参考2.8 25

3.7结果讨论 25

3.7.1 合成工艺对乳化剂性能的影响 25

3.7.2 长链烷基二甲基叔胺不同比例的影响 25

3.7.3 十八胺不同用量影响 26

3.7.4 3-氯-1,2-丙二醇不同使用量的影响 27

3.8 小结 29

第四章 结 论 30

致 谢 31

参 考 文 献 32

第一章 前 言

1.1沥青

沥青是一种由不同分子量的碳氢化合物和其非金属衍生物混合而成的黑褐色混合物。由于其不溶于水且不吸收水，可以用来做建筑工程的防水材料，沥青又具有高粘度，能够和砂石等建筑材料有很好的粘接力，因此沥青广泛的用于道路的铺筑中^[1]。

目前沥青的主要使用形式是热沥青和冷沥青。热沥青是由沥青加热到130℃~150℃，沥青呈现为流动态，然后再与集料搅拌混合后得到，冷却后呈现为固体状态。但是热沥青在铺筑道路时需要加热，消耗大量的能源，而且会挥发出致癌物质苯并芘，不仅污染环境，还会对道路施工人员的健康造成危害^[2]。冷沥青分为稀释沥青和乳化沥青。稀释沥青，就是用汽油、煤油等石油类溶剂将沥青稀释成可以在常温下进行使用的液体，但是使用过程中会浪费大量的资源，而且在施工后溶剂会挥发，污染环境。乳化沥青相对于热沥青和稀释沥青而言，其特有的优良特性，所以现在应用的范围也越来越广泛，在社会主义现在化建设中发挥着很重要的作用^[3]。