[发明专利]一种道路工程维修养护用环氧改性聚氨酯双组分注浆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路工程维修养护用环氧改性聚氨酯双组分注浆材料及其制备方法。

背景技术

随着高速公路交通流量的迅速增加、汽车荷重的增大以及使用年限的增加，路面病害日益显现，尤其是路面唧浆病害尤为严重。在重轮载的频繁作用下，基层由于塑性变形累积而同面层脱离接触，水分沿接缝下渗而聚集在脱空的空隙内，在轮载作用下积水成为有压水并同基层内浸湿的细料搅混成悬浆液，沿接缝缝隙溅出，即为“唧浆”。水份和路面荷载是导致唧浆病害的主要原因。路面病害的产生不仅影响行车的舒适性及安全性，而且裂缝的扩展和渗水使道路损坏程度逐渐加重。因此，加强对高速公路路面病害的治理是至关重要的。

高聚物注浆材料具有可灌性好，固化快，固化时间可调等优点，从根本上解决了接缝透水、板底脱空带来的问题，有效地防止唧浆、断板等病害的发生，施工快捷，无需养生，对交通影响小。目前我国研制的化学灌浆材料品种较多，主要是环氧树脂类灌浆材料，但它们大多数都用应用在大型水利工程中。这些灌浆材料具有良好的耐水性、耐老化性能，但对路面这类受动载荷作用，受力不均匀影响较大的工程而言，目前研究报道较少。目前报道的用于道路修补材料主要是水泥类无机材料和聚氨酯类有机材料，水泥注浆材料颗粒粒径大，流动性差，不能用于灌注细微的裂缝。挖掉路面重新铺筑完全完成维修通常需要花费数周甚至数月的时间。在施工期和养护期间，车辆要绕过维修区，这对交通非常繁忙、需要快速维修的道路而言是难以接受的，而且这种方法的成本也很高。聚氨酯灌浆材料在力学性能（如抗压强度和粘接强度）方面不如环氧树脂灌浆材料，因此对于公路路面长期动载荷作用以及路面不均匀受力，承载能力不足，使用耐久性不佳，不适用于高速公路路基修补。环氧树脂虽然具有粘接力高、在常温下可固化、固化后收缩小、有很高的机械强度和耐热性、稳定性好等优点，但它不能制成发泡材料，用于填充地基中的脱空需要的灌注量较聚氨酯浆料大，因此施工成本较聚氨酯灌浆材料高的多。因此一种具有聚氨酯发泡固化填充的特点又具有环氧树脂优良力学性能特点的新型注浆材料是很有吸引力的。

花兴艳等人，在聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬泡的热稳定性研究中，提到了一种以环氧树脂改性聚氨酯硬泡的制备方法：文中将聚醚多元醇、环氧树脂、DMP-30、二丁基锡二月桂酸酯、水及泡沫稳定剂混合均匀，制作为A组分，与PAPI（B组分）迅速高速搅拌混合制成泡沫材料。究其本质，该方法主要通过物理共混的方式，将环氧树脂及其固化剂DMP-30同时加入聚氨酯发泡用白料组份中，以期望环氧树脂和聚氨酯两种聚合物网络永久性互相穿插缠结在一起，形成IPN互穿网络聚合物合金。但在实际的注浆施工过程中，存在以下难以克服的弊病：一是环氧树脂和DMP-30混合后原料储存期变短，容易变质无法使用；二是施工完后形成的聚合物互穿网络堵塞枪头和注浆机难以清洗，耗时费力；三是在快速注浆施工过程中为了提高效率，还需使用胺类催化剂与锡类催化剂复配使用，小分子胺类极易挥发，威胁施工人员的身体健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的弊病，改变环氧树脂的加入方式，在聚氨酯黑白料的适用期不受到影响的情况下，不再堵塞注浆枪头和机器，同时可以减少和避免胺类催化剂的使用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种道路工程维修养护用环氧改性聚氨酯双组分注浆材料，其特征在于由A组分和B组分组成，所述的A组分的组成按重量份数计为：

聚醚多元醇 700-800份；环氧树脂加成物  100-300份；发泡剂  20-40份；

泡沫稳定剂 40-80份；催化剂  10-40份；

所述的环氧树脂加成物的制备方法是：以二乙醇胺和液态环氧树脂CYD-128为原料，以丁酮为溶剂，经合成得到环氧树脂加成物CYD128-DEA的溶液，其中按摩尔比二乙醇胺：环氧树脂CYD-128为1~2：1，合成反应温度为65~80℃，反应时间3~4 h；所得环氧树脂加成物CYD128-DEA的溶液减压蒸馏除去溶剂；

B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）；

其中，A组分和B组分按质量计的混合比例为0.8-1.5:1。

按上述方案，所述的聚醚多元醇为硬质泡沫用聚氨酯发泡料聚醚YC-4110。

按上述方案，其特征是所述的发泡剂为水。

按上述方案，其特征是所述的泡沫稳定剂为硅-碳键非水解型泡沫稳定剂SD-601。

按上述方案，其特征是所述的催化剂为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡中的一种或两种的混合。