本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于油溶性材料，尤其適用于高粘度的瀝青材料的隔離劑及其制備方法。

背景技術(shù)：
隔離劑作為一種功能性材料，使模具基體表面具有非常低的表面能，可以讓成型部件快速輕易脫落，且隔離劑不能含有任何影響最后產(chǎn)品品質(zhì)的成分。目前隔離劑的種類繁多：(1)無機物類，這類屬于暫時性隔離劑。常用的有石墨粉、滑石粉、云母粉、二硫化鉬等粉體，隔離次數(shù)為1～2次；(2)有機物類隔離劑有脂肪酸、脂肪酸皂、各種蠟類、乙二醇等，這類隔離劑兼有潤滑劑的作用，隔離次數(shù)為5次以下；(3)聚合物類隔離劑，主要有聚乙烯醇、醋酸纖維素、有機氟聚合物和有機硅聚合物等。有機類和聚合物類的隔離劑是一類很好的隔離劑，其摻入基本上不影響材料成品的質(zhì)量，但這類隔離劑的成本高，不利于大規(guī)模推廣。目前建筑工程澆灌混凝土?xí)r模板表面用的隔離劑大多數(shù)采用純油類、乳化油類、石臘類、脂肪酸類等，這些隔離劑不易干燥，拆模后表面油污清除工作量大，或原材料短缺成本高，不易推廣。瀝青屬于油性粘彈性材料，一般和盛裝器具有強的粘結(jié)性，能和模具形成界面張力很小的瀝青膜，因此很難將瀝青和器具剝離、清除，給施工帶來很大的不便。在現(xiàn)有施工過程中，防止瀝青及改性瀝青混合料和鋼輪壓路機或者是膠輪壓路機黏結(jié)的方法，主要是采用噴水防粘或涂抹機油和豆油。噴水防粘大大降低了混合料的碾壓溫度，使得路面的壓實度減少；涂抹機油等增塑劑材料可以降低瀝青的軟化點，影響混合料的高溫性能。因此，研發(fā)一種脫模效率高、脫模次數(shù)多、低污染、低成本的瀝青隔離劑，能為道路行業(yè)施工帶來極大的便利。申請?zhí)枮?01210388227.9、發(fā)明名稱為“一種瀝青脫模劑的制備方法”的發(fā)明專利申請中公開的瀝青脫模劑具有較好的脫模次數(shù)，但是氯乙酸和底物乙二胺即使在反應(yīng)量很少的情況下，反應(yīng)物一旦接觸，溫度就會從室溫瞬間上升至120℃，因此反應(yīng)過程中需要冰水浴降溫和控制反應(yīng)物的滴加速度。這個反應(yīng)在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)條件下，放熱量就會更大，會帶來嚴重的安全隱患，而且增加了生產(chǎn)工序和降低了生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種分解溫度高、不易揮發(fā)的長效環(huán)保型隔離劑，以及采用乳液合成法在常溫下制備該隔離劑的方法。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該長效環(huán)保型隔離劑由下述方法制備而成：1、制備氯乙酸的乳液體系將聚乙二醇和卡波樹脂加入蒸餾水中，加熱溶解均勻后，加入陰離子表面活性劑，攪拌均勻，再加入氯乙酸，用剪切機乳化至形成均勻乳液，得到氯乙酸的乳液體系；所述氯乙酸與蒸餾水、聚乙二醇、卡波樹脂、陰離子表面活性劑的質(zhì)量比為1:2～4:0.2～0.5:0.02～0.05:0.05～0.10。2、制備長效環(huán)保型隔離劑在常溫條件下，向步驟1得到的氯乙酸的乳液體系中逐滴加入己二胺，己二胺的加入量為氯乙酸質(zhì)量的1.0～1.5倍，滴加完畢后，常溫反應(yīng)1～3小時，得到淡黃色的長效環(huán)保型隔離劑。上述步驟1中，優(yōu)選氯乙酸與蒸餾水、聚乙二醇、卡波樹脂、陰離子表面活性劑的質(zhì)量比為1:2.5:0.4:0.3:0.1。上述的聚乙二醇為聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400中的任意一種或兩種以上；所述的卡波樹脂為卡波934、卡波941、卡波940中的任意一種；所述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯硫酸鈉、木質(zhì)素硫酸鈉、十六烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉中的任意一種。本發(fā)明首先將卡波樹脂(聚烯基聚醚交聯(lián)的丙烯酸聚合物)和聚乙二醇的水溶液在陰離子表面活性劑的作用下，與反應(yīng)主劑氯乙酸的水溶液進行剪切乳化，形成穩(wěn)定的氯乙酸的乳液體系，然后采用乳液合成方法，在常溫下緩慢加入己二胺制備而成。其中，卡波樹脂一方面是乳化體系良好的穩(wěn)定劑，其高分子鏈段將氯乙酸的水溶液包裹，另一方面可將體系的pH調(diào)節(jié)至3.5左右，對氯乙酸的羧基進行保護，減少了反應(yīng)的副產(chǎn)物，同時卡波樹脂為體系的溫和調(diào)節(jié)劑，不會像鹽酸類pH調(diào)節(jié)劑那樣對鐵模具產(chǎn)生腐蝕；聚乙二醇作為氯乙酸的良好溶劑，是氯乙酸乳液的良好助劑。更為重要的是，本發(fā)明通過乳液反應(yīng)替代溶液反應(yīng)，阻礙了氯乙酸和己二胺的分子碰撞速率，減緩了反應(yīng)速率，克服了反應(yīng)過程劇烈放熱的問題，使反應(yīng)在常溫空氣氣氛中即可進行，不需要冰水浴降溫，消除了產(chǎn)品生產(chǎn)安全隱患，而且減少了生產(chǎn)工序、提高了生產(chǎn)效率，減少了工業(yè)生產(chǎn)成本。本發(fā)明所制備的長效環(huán)保型隔離劑是一種長鏈含氮雙親型表面活性劑——己二胺二乙酸與溶劑和助劑的混合體系，其中己二胺二乙酸為隔離劑主劑，己二胺二乙酸中的氮原子孤對電子和金屬配位，通過化學(xué)鍵合作用在模具表面，己二胺二乙酸的親水基團暴露在外表面，因而對瀝青表現(xiàn)出憎油性能，通過靜態(tài)接觸角對其進行驗證(非極性溶劑采用典型的二碘甲烷，極性溶劑采用二次蒸餾水)，該隔離劑與二碘甲烷油溶性材料接觸時，靜態(tài)接觸角大于60°以上，表明該隔離劑對油性材料有較小的表面張力，同時，隔離劑對水的靜態(tài)接觸角小于5°，達到了界面化學(xué)超親水的范圍，因此該隔離劑為超親水疏油材料。卡波樹脂聚烯基和聚醚鏈段可以增加體系的粘度，對隔離主劑有一定的協(xié)同作用；而且協(xié)同溶劑聚乙二醇、陰離子表面活性劑作為助表面活性劑，使合成的隔離劑具有優(yōu)異的性能。本發(fā)明通過隔離劑體系中各組分的共同作用，在模具表面上形成一層牢固的非遷移型親水斥油的微米級薄膜，既減少了油溶性材料和模具之間的接觸，又使自身薄膜厚度不減少，對金屬模具能起到防腐防銹的功能，當(dāng)遇到瀝青時能通過界面作用，使瀝青自然地疏離膜表面，從而達到脫模的效果，不僅能夠解決油溶性材料和模具脫模困難問題，還解決了隔離劑影響成品質(zhì)量、使用性能以及脫模后隔離劑遷移率高的問題，增加了隔離劑在油性界面的脫模次數(shù)，在高溫條件下脫模次數(shù)高達40次以上。本發(fā)明所制備的隔離劑屬于非遷移型長效隔離劑，分解溫度高，不易揮發(fā)，具備長效、環(huán)境友好的優(yōu)異性能，可應(yīng)用于加工、交通、建筑建材、水利等工程領(lǐng)域，尤其可應(yīng)用于防止各種瀝青及瀝青混合料與模具、料車之間的粘結(jié)，給施工帶來了便利，減少了工人的勞動強度，同時降低了附加成本。附圖說明圖1是瀝青混合料為160℃時涂覆柴油的鐵盒隔離10次的效果。圖2是瀝青混合料為160℃時涂覆實施例1隔離劑的鐵盒隔離10次的效果。圖3是瀝青混合料為160℃時涂覆實施例1隔離劑的鐵盒隔離50次的效果。圖4是原始鐵材料表面的油接觸角。圖5是鐵材料表面涂覆實施例1隔離劑后的油接觸角。圖6是鐵材料表面涂覆實施例1隔離劑后的水接觸角。圖7是實施例1制備的隔離劑的熱重曲線。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不僅限于這些實施例。實施例11、制備氯乙酸的乳液體系將40g聚乙二醇400和3g卡波樹脂940加入250g蒸餾水中，加熱溶解均勻后，加入10g木質(zhì)素硫酸鈉，攪拌均勻，再加入100g氯乙酸，用剪切機乳化至形成均勻乳液，得到氯乙酸的乳液體系。2、制備長效環(huán)保型隔離劑在常溫條件下，向步驟1得到的氯乙酸的乳液體系中逐滴加入150g己二胺，滴加完畢后，常溫反應(yīng)2小時，得到淡黃色的粘度為1.58Pa·s的長效環(huán)保型隔離劑。實施例21、制備氯乙酸的乳液體系將20g聚乙二醇300和2g卡波樹脂934加入200g蒸餾水中，加熱溶解均勻后，加入5g十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻，再加入100g氯乙酸，用剪切機乳化至形成均勻乳液，得到氯乙酸的乳液體系。2、制備長效環(huán)保型隔離劑在常溫條件下，向步驟1得到的氯乙酸的乳液體系中逐滴加入100g己二胺，滴加完畢后，常溫反應(yīng)2小時，得到淡黃色的粘度為1.53Pa·s的長效環(huán)保型隔離劑。實施例31、制備氯乙酸的乳液體系將30g聚乙二醇200和5g卡波樹脂940加入400g蒸餾水中，加熱溶解均勻后，加入10g十二烷基苯硫酸鈉，攪拌均勻，再加入100g氯乙酸，用剪切機乳化至形成均勻乳液，得到氯乙酸的乳液體系。2、制備長效環(huán)保型隔離劑在常溫條件下，向步驟1得到的氯乙酸的乳液體系中逐滴加入150g己二胺，滴加完畢后，常溫反應(yīng)2小時，得到淡黃色的粘度為1.51Pa·s的長效環(huán)保型隔離劑。實施例41、制備氯乙酸的乳液體系將50g聚乙二醇400和3g卡波樹脂941加入300g蒸餾水中，加熱溶解均勻后，加入8g十六烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉，攪拌均勻，再加入100g氯乙酸，用剪切機乳化至形成均勻乳液，得到氯乙酸的乳液體系。2、制備長效環(huán)保型隔離劑在常溫條件下，向步驟1得到的氯乙酸的乳液體系中逐滴加入120g己二胺，滴加完畢后，常溫反應(yīng)2小時，得到淡黃色的粘度為1.56Pa·s的長效環(huán)保型隔離劑。為了驗證本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人對實施例1～4所制備的隔離劑的性能分別進行測試，具體測試方法如下：1、隔離效果將柴油和實施例1制備的粘度為1.58Pa·s的長效環(huán)保型隔離劑分別涂覆于鐵盒表面后，室溫涼至表干，然后將160℃的瀝青混合料倒入鐵盒中，隔離效果如圖1～3和表1所示。將實施例2制備的粘度為1.53Pa·s的長效環(huán)保隔離劑在鐵盒上使用刷子涂抹3次后，控制厚度約20～50μm，室溫涼至表干，然后將130℃的瀝青混合料倒入鐵盒中，其隔離效果如表1所示。將實施例3制備的粘度為1.51Pa·s的長效環(huán)保隔離劑在鐵盒上使用刷子涂抹3次后，控制厚度約20～50μm，室溫涼至表干，然后將80℃的石蠟倒入鐵盒中，其隔離效果如表1所示。將實施例4制備的粘度為1.56Pa·s的長效環(huán)保隔離劑在鐵盒上使用刷子涂抹3次后，控制厚度約20～50μm，室溫涼至表干，然后將120℃的動物油倒入鐵盒中，其隔離效果如表1所示。2、接觸角采用德國Dataphysics公司的視頻光學(xué)接觸角測量儀(OCA20型)對實施例1～4所制備的隔離劑進行接觸角測試，結(jié)果見圖4～6和表1。3、熱分解溫度采用美國TA公司的熱分析系統(tǒng)(Q1000DSC+LNCS+FACSQ600SDT型)對實施例1～4所制備的隔離劑進行熱穩(wěn)定性測試，結(jié)果見圖7和表1。表1隔離劑性能測試結(jié)果由圖1可見，涂覆柴油的隔離劑對瀝青混合料隔離10次后，鐵盒表面幾乎完全粘附上瀝青，隔離已經(jīng)失效；而涂覆實施例1的隔離劑對瀝青混合料隔離10次后，幾乎沒有任何瀝青在鐵盒表面殘留(見圖2)，同時隔離50次以后鐵盒表面只有少量瀝青殘留(見圖3)，仍然可以使用，沒有失效。由表1的測試數(shù)據(jù)可見，涂覆實施例1的隔離劑對瀝青混合料的隔離次數(shù)高達52次，相比于傳統(tǒng)的柴油隔離劑來說，隔離效果高出5倍多，是目前市場上非常優(yōu)異的隔離劑。另外，涂覆實施例2、3、4的隔離劑對瀝青、石蠟、動物油的隔離次數(shù)也較高。由圖4～6和表1可見，鐵材料表面涂覆實施例1～4所制備的隔離劑后的平均油接觸角分別為69.3°、64.1°、65.5°、65.3°，未涂覆隔離劑的鐵材料表面的平均油接觸角為36.3°，由此可知涂覆在鐵材料表面的隔離劑降低了油的表面張力，油的潤濕度降低，可見隔離劑對油產(chǎn)生了排斥作用；同時鐵材料表面涂覆實施例1～4所制備的隔離劑后的平均水接觸角為分別為3.8°、4.5°、4.0°、4.0°，這在表界面化學(xué)中界定為超親水材料。因此，本發(fā)明隔離劑具有疏油超親水的性能，可作為油性材料的良好隔離劑。由圖7和表1的熱重分析結(jié)果可以看出，本發(fā)明隔離劑的開始分解溫度為230℃，這個溫度遠高于高溫(160℃)的瀝青混合料，隔離劑可以保持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。相比于使用柴油(閃點55℃)作為隔離劑來說，本發(fā)明隔離劑具有安全有效的性能。綜合上述測試結(jié)果可以看出，本發(fā)明隔離劑的水接觸角為3.8～4.5°，其數(shù)值小于5°，屬于超親水材料，而油接觸角為64.1～69.1°，表現(xiàn)出疏油性能，表明本發(fā)明隔離劑具有超親水疏油的性能，其和油溶性物質(zhì)接觸時產(chǎn)生較小的界面張力，潤濕能力差，排斥力大，使得油性物質(zhì)難于在其表面上停留。另外，相對于現(xiàn)有的隔離劑來說，本發(fā)明隔離劑具有長效的隔離效果，同時其熱分解溫度為230℃，在160℃高溫的油環(huán)境中，隔離劑不會發(fā)生熱分解作用，不會對油品產(chǎn)生污染，屬于環(huán)保型材料。