冷再生用新型沥青乳化剂的制备及分子动力学模拟

作     者：许艳芝 许益东 XU Yan-zhi;XU Yi-dong

作者机构：中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430058 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2023年第40卷第6期

页      码：25-32,112页

摘      要：为提升路面冷再生乳化剂的乳化性能,突破沥青路面冷再生技术中乳化剂性能的瓶颈,采用碱性木质素(AL)为原材料,通过曼尼希(Mannich)反应和引入二乙醇胺(C_(4)H_(10)N_(2)O)与缩水甘油三甲基氯化铵(C_(7)H_(15)ClN_(2)O_(2),GTMAC)作为表面活性剂,制备了一种新型胺功能化复合阳离子型木质素乳化剂(ACCLE),目的在于提供一种性能优良、原材料来源广泛且合成原理与工艺可行的乳化剂,为沥青路面冷再生技术的广泛应用提供技术支持。针对木质素浓度对乳化剂性能的影响,通过优化试验参数获得了乳化剂最佳掺量。在最佳掺量下,ACCLE乳化剂的导电率比碱性木质乳化剂(ALE)提高了102.1%,改性乳化沥青(ACCLE-EA)的粒径比未改性乳化沥青(LE-MA)降低了68.87%,表明ACCLE乳化剂显著提高了沥青乳化性能。为揭示ACCLE乳化剂乳化性能的增强机理,采用分子动力学模拟方法,探讨了胺功能化复合阳离子型木质素乳化剂与沥青分子间的相互作用。结果表明:ACCLE乳化剂中胺基团的引入增强了乳化剂与沥青分子之间的静电作用力和氢键作用,从而提高了乳化剂的乳化性能;采用碱性木质素制备的ACCLE具有原材料来源广泛、性能优良、合成原理与工艺可行等优点;ACCLE乳化剂制备过程简单、成本低廉,有望降低沥青路面冷再生技术的生产成本,推动其在道路工程中的广泛应用。

主 题 词：道路工程 改性木质素乳化剂 分子动力学模拟 曼尼希反应 胺功能化 乳化沥青 冷再生 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-0268.2023.06.004

馆 藏 号：203122699...