沥青乳化剂研究应用现状及发展趋势

沥青乳化剂研究、应用现状、发展趋 势及市场需求分析

内容提要 沥青乳化剂研究及应用现状 沥青乳化剂的分类、合成方法及其应用研究进展 各类沥青乳化剂应用优缺点比较

沥青乳化剂的发展趋势

市场需求分析 研究或产业化建议

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乳化剂的分类、合成方法及其应用研究进展 乳化剂分类方法

破乳速度：慢、中、快 离子类型：阴离子、阳离子、两性、非离子 分子结构

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乳化剂的分类、合成方法及其应用研究进展 按破乳速度分类类型 典型乳化剂 烷基二甲基羟乙基氯化铵 快裂 代号 1621

烷基羟基酰胺基多胺十六烷基三甲基溴化铵 十八烷基三甲基氯化铵 牛脂烷基酰胺基多胺

JSA-3 季铵盐1631 1831 JSA-2 NDT

中裂

N-烷基三甲基氯化铵 N-烷基丙撑二胺 硬脂酸烷基酰胺基多胺

多胺

辽ASF/DDA JSA-1

慢裂

木质素胺 双季铵盐

多胺、木质素 RH-CO1HY

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乳化剂的分类、合成方法及其应用研究进展 按照离子电荷分类，分为阴、阳离子沥青乳化剂性能 路面成型 乳化沥青 阴离子型 较慢 阳离子型 较快

低温阴湿气候施工遇雨损失 适于粘附的骨料

较差较大 石灰石

较好较小 石灰石、花岗岩、石英 石

适应的沥青品种 对水质要求 冷拌冷铺 制作高浓度乳化沥青

环烷基沥青较好 软水 差 差

石蜡基、环烷基沥青均可 软水、硬水均可 好 好

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阳离子乳化剂的分类、合成方法及其应用研究 阳离子乳化剂目前较常用的分类方法是按照化学结构分类 烷基多胺类 季铵盐类 酰胺基胺类

木质素胺类 咪唑啉类

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季铵盐类的结构、合成方法及其应用研究 季铵盐类阳离子结构R1

+R2

R

N R3

Z单季铵盐

R1

R2 (CH2)3 N R4 R5

2+ 2Z双季铵盐

R

N R3

合成方法

季铵盐阳离子乳化剂的合成方法及途径有很多，反应工 艺简单且成熟，各个厂家均有此种乳化剂。

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季铵盐类的结构、合成方法及其应用研究 季铵盐类阳离子开发进展

项新里、姜翠玉、Dennis krivohlavek等人都分别针对慢 裂快凝效果、降低成本、乳液性能等开发了新的季铵盐乳 化剂，并得到广泛应用。 季铵盐类的应用季铵盐型沥青乳化剂具有良好的水溶性，一般不需要调酸 ，是应用最为广泛的阳离子沥青乳

化剂。尽管季铵盐类乳 化剂的乳化能力优良，但与石料等集料结合破乳后所形成 的覆盖膜层较薄。

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烷基多胺类的结构、合成方法及其应用研究 烷基多胺类结构(CH2CH2CH2N)Y H

R

NCH2CH2CH2N (CH2CH2CH2N)Z H (CH2 CH2CH2N)X H

合成方法C18H37NH2 + CH2CH CN

C18 H37NHCH2CH2CH2 CN C18H37 NHCH2 CH2 CH2CH2

还原

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烷基多胺类的结构、合成方法及其应用研究 烷基多胺开发进展

王俊明开发具有慢裂快凝作用，在稀浆封层广泛使用X

CH3(CH2)n1

CH

(CH2)n2

Y

烷基多胺的应用 烷基多胺类乳化剂呈现慢裂性质，则此类为慢裂快凝型乳

化剂，可用于稀浆封层和微表处

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酰胺类的结构、合成方法及其应用研究 酰胺基胺类阳离子结构O

R 合成方法

C

NH

(CH2CH2NH2 )n

C17H35COOH

+

NH2(CH2)2NH2

110℃

C17H35CONH(CH2)2NH2

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酰胺胺类的结构、合成方法及其应用研究 酰胺类阳离子开发进展

天津大学刘庆普等人利用硬脂酸与不同多乙烯多胺反应制 得了多种脂肪酰胺类阳离子系列乳化剂，研究了它们亲水 基团的不同对乳化沥青稳定性、乳液的破乳速度的影响， 并总结了在微表处应用的经验。 酰胺类的应用 这类乳化剂广泛应用于稀浆封层和微表处， 其沥青乳液 贮存稳定性和粘附性能优良，但乳化剂易水解

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木质素胺类的结构、合成方法及其应用研究 木质素分子单元C C C C C C C C C

H3CO OH

H3CO OH

OCH3 OH

愈创基

紫丁香基

对羟基苯基

两类木质素胺类阳离子结构ligninR1

lignin

H3CO O

OH CH2CHCH2N+(CH3)3R2

N

C H2 OH

OCH3

木质素铵盐型江苏博特新材料有限公司

木质素叔胺型Jiangsu Bote Building Materials Co., Ltd.

木质素胺类的结构、合成方法及其应用研究 木质素胺类合成方法 1.季铵盐型的合成lignin O + H3CO OH H2C C H CH2N+(CH3)3 H3CO O OH CH2CHCH2N+(CH3)3 lignin

2. 叔胺型的合成lignin lignin R2 + HCHO H3CO OH + HN R1 R2 N C H2 OH OCH3 R1

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木质素胺类的结构、合成方法及其应用研究 木质素胺类研究进展 近年来，由于曼尼希反应条件温和，工艺简单，在木质

素胺化中研究应用较多 木质素胺类阳离子乳化剂应用 典型的慢裂乳化剂，具有价格优势，但乳化不理想，需针 对性选择，且需与其他乳化剂配合使用。 木质胺类型 季铵盐类 叔胺类 成本 较高 较低

气味 无 刺激性 使用情况 较少 较多

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烷基多胺类的结构、合成方法及其应用研究 咪唑啉型阳离子结构RC N R1 N CH2 CH2

合成方法酯类 水解 脂 肪 酸 +烯 胺

环状结构

脱水

缩合产物

环化

咪唑啉

季铵化

季铵盐型阳离子咪唑啉

这类化合物在国外的专利文献上介绍的比较多，也是国外 生产阳离子乳化剂的主要方法之一，其乳化和实际拌和效 果都比较理想江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote Building Materials Co., Ltd.

烷基多胺类的结构、合成方法及其应用研究 环氧乙烷二胺阳离子结构 胺与环氧乙烷在催化剂的存在下，发生聚氧乙烯化，生成

取代胺，即可得到环氧乙烷二胺类乳化剂，改变胺的种类 和控制环氧乙胺的用量可获得不同的产品，但该乳化剂的 价格较贵，应用很少。

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阳离子乳化剂的结构、合成方法及其应用研究 国外阳离子乳化剂应用概况国家 日本 乳化剂概况 开发贮存稳定性、低温稳定性、机械 稳定性及粘附性良好的沥青乳液，其 类型有多胺、多胺醚型、多胺醇型、 季铵盐型及混合型 多胺型、季铵盐型 多胺型

美国 法国

德国前苏联

多胺醚型、木质素胺多胺、季铵盐以及木质素胺

英国、罗马 由于脂肪酸来源广泛，多为酰胺多胺 尼亚、南非、 型沥青乳化剂 捷克

多胺类乳化剂具有粘附性好、破乳速度可调节的性能江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote Building Materials Co., Ltd.

乳化剂的分类、合成方法及其应用研究进展 两性离子乳化剂 它的分子结构与氨基酸相似，即分子中同时存在酸性基和

碱性基，易形成“内盐”。主要有甜菜碱型、氨基酸型、 咪唑啉型等。因价格昂贵，用量很少。 非离子乳化剂

具有高表面活性、稳定性以及良好的乳化能力，与其它乳 化剂及其助剂的配伍性较好，并对金属离子有一定的螯合 作用。常用作复配使用

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