羟丙基双季铵盐、乳化沥青及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开羟丙基双季铵盐的制备方法和应用，以及乳化沥青及其制备方法。该羟丙基双季铵盐的制备方法为：将HCl与三甲胺混合，反应后用三甲胺水溶液调节pH值至3-4；料液与环氧卤丙烷混合，反应得3-氯-2-羟丙基三甲基卤化铵；再与长链叔胺在溶剂中进行反应，反应后即得；长链叔胺如式I所示，羟丙基双季铵盐如式II所示；R1为C8-C20的链状烷基、全氟取代的C4或C8直链烷基，R2和R3为C1-C4的链状烷基，X为F、Cl、Br或I。该羟丙基双季铵盐的制备方法工艺简单，适于工业化生产。所制得的羟丙基双季铵盐用于沥青乳化，可制得性能优越的乳化沥青，其存储稳定性好，粒径、赛波特粘度、残留蒸发物都达到标准。

【技术实现步骤摘要】
羟丙基双季铵盐、乳化沥青及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种羟丙基双季铵盐的制备方法和应用，还涉及一种乳化浙青及其制备方法。
技术介绍
不对称双子座季铵盐是双子座季铵盐的一种，具有两个亲水基、一个长碳链作为疏水基和羟丙基作为桥基。双子座季铵盐是一种阳离子表面活性剂，其具有优良的表面活性，润湿性、发泡性、乳化能力和杀菌能力，可以作为抗静电剂来处理织物，也可以作为杀菌剂用于日用化学品。但是，现有的羟丙基双季铵盐的制备过程中反应时间过长，通常在1-2天左右，并且溶剂完全采用异丙醇等有机溶剂，对环境的污染较为严重。浙青材料因其不导电、不透水、耐酸碱盐腐蚀，同时具有良好的黏结性而广泛应用于国民经济建设中，尤其是道路工程中。乳化浙青(又称浙青乳液)即是水和浙青在乳化剂存在下形成的浙青乳化液。现在乳化浙青不仅用于低等级公路浙青路面的铺筑和养护上，还用于高等级 公路的透层油和黏层油、公路工程的上下封层、旧浙青路面材料的冷再生，也用于水泥混凝土路面的养护。性能优良的乳化浙青，颜色为棕褐色，粒径约为1_5μπι，其赛波特黏度、储存稳定性测试、残留蒸发物三大检测指标均须合格。目前，最常见的浙青乳化剂包括1831、1631等单季铵盐型阳离子浙青乳化剂，市场上常见的乳化剂产品见下表1。表1部分市售浙青乳化剂的产品信息

【技术保护点】
一种羟丙基双季铵盐的制备方法，其包括下述步骤：①将反应物HCl与反应物三甲胺混合，于溶剂中进行反应，反应后用三甲胺水溶液调节pH值至3‑4，得料液；②将所述料液与环氧卤丙烷混合，反应得3‑氯‑2‑羟丙基三甲基卤化铵；③将所述3‑氯‑2‑羟丙基三甲基卤化铵和长链叔胺在溶剂中进行反应，反应后即得羟丙基双季铵盐；其中，所述长链叔胺的结构式如式I所示，所述羟丙基双季铵盐的结构如式II所示：其中，R1为C8‑C20的链状烷基、全氟取代的C4直链烷基或者全氟取代的C8直链烷基，R2和R3独立地为C1‑C4的链状烷基，X为F、Cl、Br或I。

【技术特征摘要】
1.一种羟丙基双季铵盐的制备方法，其包括下述步骤:①将反应物HCl与反应物三甲胺混合，于溶剂中进行反应，反应后用三甲胺水溶液调节PH值至3-4，得料液；②将所述料液与环氧卤丙烷混合，反应得3-氯-2-羟丙基三甲基卤化铵将所述3-氯-2-羟丙基三甲基卤化铵和长链叔胺在溶剂中进行反应，反应后即得羟丙基双季铵盐；其中，所述长链叔胺的结构式如式I所示，所述羟丙基双季铵盐的结构如式II所示: 2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤①中，所述混合的温度10-30°C;和/或，步骤①中，所述的混合按下述操作进行:将三甲胺水溶液边搅拌边滴加至盐酸中；和/或，步骤①中，所述反应的时间为3-5h ;和/或，步骤①中，所述反应物三甲胺与所述反应物HCl的摩尔比为1:0.8-1:0.5 ;步骤①中，所述的溶剂为水/乙醇的混合溶剂或者水/异丙醇的混合溶剂。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤②中，所述反应的温度为40-50°C;所述反应的时间为3-6.5h ;和/或，步骤②中，所述环氧卤丙烷的摩尔量为步骤①中所述三甲胺的总量的0.25-0.75倍，所述三甲胺的总量为所述反应物三甲胺和步骤①中所述调节PH值所用的所述三甲胺水溶液中三甲胺的摩尔量之和；和/或，步骤②中，所述的环氧卤丙烷为环氧氯丙烷或环氧溴丙烷；和/或，步骤②中，在所述的反应后还进行纯化。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤③中，所述反应的温度为75-84°C;所述反应的时间为13_20h ;和/或，步骤③中，所述3-氯-2-羟丙基三甲基卤化铵与所述长链叔胺的的摩尔比为1.05:1-1....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德龙，宋捷，王利民，马云容，李立勇，邹刚，田禾，余建军，戴俊，
申请(专利权)人：上海龙孚材料技术有限公司，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31