[发明专利]一种乳化环氧沥青材料及其制备方法在审
申请号: | 201610099251.9 | 申请日: | 2016-02-23 |
公开(公告)号: | CN105670317A | 公开(公告)日: | 2016-06-15 |
发明(设计)人: | 温学钧;黄明;何昌轩 | 申请(专利权)人: | 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 |
主分类号: | C08L95/00 | 分类号: | C08L95/00;C08L63/02;C08G59/42;C08G59/58;C04B26/26 |
代理公司: | 上海世贸专利代理有限责任公司 31128 | 代理人: | 陈颖洁 |
地址: | 200092 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 乳化 沥青 材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种可进行乳化处理的环氧沥青混合料,具体涉及该材料的配比及其制备 方法。
背景技术
环氧沥青材料起源于上世纪60年代的美国,后于本世纪初进入中国,作为钢桥面铺装 材料先后在我国南京长江二桥、润扬长江大桥、南京长江三桥、杭州湾大桥、湛江海湾大 桥等大跨径钢桥面铺装中得到应用,是一种性能十分优异的路面材料,它具有强度高、刚 度大、韧性好、抗疲劳性能,水稳定性能,抗化学腐蚀能力优异等优点。然而目前所应用 的环氧沥青中的固化体系多为酸酐类、改性胺类,均为高温固化体系,且固化温度范围狭 窄,导致环氧沥青施工温度范围的要求十分严格,现行的环氧沥青施工可操作时间太短, 容易造成混合料的浪费,摊铺等待时间较短,也是导致许多施工质量问题凸显的原因。这 是众多环氧沥青研究人员的所共同研究的焦点问题。
乳化沥青胶结材料多用在路面结构层间起粘结或保护作用,或用于路面养护或修补技 术之中,具有应用范围广、施工便利、节能降耗等诸多优点。但乳化沥青的粘结强度低, 效果不甚理想,修补材料在行车荷载作用下容易掉粒、开裂或脱层。因此,对乳化沥青进 行改性以提高其应用效果是目前的发展方向。目前最常见的改性沥青即SBS改性沥青,但 由于SBS改性沥青粘度高,通常的现行的乳化技术难以将它乳化,故导致乳化沥青技术的 发展受到限制,大多只能运用在层间或是养护工程中。
常见钢桥面铺装用环氧沥青最大的施工弊端即在于其混合料在从摊铺到终压的过程中 粘度上升太快,然而这类环氧沥青中的固化体系均表现为憎水性,在施工过程中要严格避 免与水的接触,直接将这类环氧沥青进行乳化,会产生固化成分不溶于水和环氧树脂加入 后仍无法固化的问题。本发明提出的乳化环氧沥青B组分,其中的固化体系属于水性或自 乳化型环氧固化剂,可在有水的环境下持续固化,通过将环氧沥青B组分乳化,可以有效 降低施工温度,在A组分加入后,粘度亦不会过快的上升;而随着破乳后水分蒸发排出, 固化体系与环氧树脂进行反应,混合料的强度上升,在10-24h内达到预期强度;此法可有 效减少材料的浪费和能源的消耗,进一步扩展环氧沥青混合料的施工工艺和使用范围,此 外,还可使生产成本降低,废料的风险降低,温度下降则施工成本也随之降低,降低粉尘 排放、降低NOx的排放,具有较好的社会效益。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种可进行乳化的环氧沥青材料及其 制备方法。本发明采用采用环氧树脂和固化剂改性的方法制备得到高强度、高耐热性、高 疲劳寿命的乳化环氧沥青材料,该材料适用于高原路面、隧道铺面、冬季施工铺面等特殊 路面。
本发明的要点在于在制备沥青混合料的过程中,添加环氧树脂到乳化后的固化体系与 沥青的混合物里进行固化反应,形成一种空间网状结构以加大沥青的粘结力。
本发明的乳化环氧沥青材料,包括A、B两种组分,A组分为环氧树脂,B组分包括以 下成分:
A组分与B组分的质量比为1:1.5~10.8。若上述五种组分均采用最优推荐值,则A组 分与B组分的质量比为1:3.6。
所述A组分选自双酚A型环氧树脂,25℃的Brookfield粘度在10Pa.s以下为最佳。
所述A组分也可为双酚A型环氧树脂,可根据需要对其进行乳化,或采用油性环氧树 脂,不进行乳化,将25℃的Brookfield粘度控制在10Pa.s以下即可。
所述B组分中乳化剂采用慢裂型阳离子乳化剂,本文选用天津康泽威科技有限公司产 慢裂快凝沥青乳化剂(产品编号kzw-801M),此产品为季铵盐类与水按1:50制成的pH值 在2.0-4.0之间的液体。
本发明的乳化环氧沥青材料的制备方法为按常规方法将A、B两组分混合制得产品, 混合前A、B两组分单独密封存储,直至在进行制备沥青混合料时;其中,B组分的制备包 括如下步骤:
(1)将邻苯二甲酸酐与沥青拌合;
(2)紧接步骤(1),加入三乙烯四胺;
(3)将2-甲基咪唑到拌合好的步骤(2)完成后的混合物中继续搅拌混合;
(4)在步骤(3)进行的同时加入磷酸三丁酯进行搅拌混合;
(5)各成分混合均匀后静置半小时以上即制得未乳化B组分,放置100~130℃保温。
(6)将乳化剂溶于55~65℃的水中,并用pH试纸测定,调节pH值至碱性,制备成
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