[发明专利]一种桥梁用改性沥青材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种桥梁用改性沥青材料，其特征在于，由如下重量份的各原料制成：沥青100份、端环氧基聚氨酯45‑65份、茚基吡嗪基三乙氧基硅基聚乙烯类共聚物10‑15份、松香改性超支化聚酰亚胺10‑15份、坡缕石粉5‑10份、偶联剂0.3‑0.6份。本发明还公开了所述桥梁用改性沥青材料的制备方法。本发明公开的桥梁用改性沥青材料制备成本低廉，耐久性好，对桥面层间粘结效果显著，柔韧性和耐高低温稳定性佳，耐候耐老化性能、抗腐蚀性和机械力学性能优异，使用寿命长，综合性能优异。

技术领域

本发明涉及道路桥梁施工用材料技术领域，具体涉及一种桥梁用改性沥青材料及其制备方法。

背景技术

随着我国公路交通的快速发展，跨越大江大河的大跨径桥梁日益增多，桥梁安全和使用寿命的问题受到社会的普遍关注。桥面铺装层之间以及铺装层与面板之间的防水粘结层失效而引起的安全问题是人们关注的焦点，对桥面铺装材料和铺装技术的研究已经成为大型桥梁建设的重点和难点之一。

以环氧沥青材料为代表的改性沥青材料以其优异的性能成为目前铺装高等级路面和桥面的关键材料。这类材料通常是一种以热固性树脂改性沥青材料，使热塑性的沥青从根本上转变为热固性材料，赋予改性沥青材料优良的力学强度、柔韧性、耐疲劳性能、耐高温性能以及抗腐蚀性能等特点，被广泛应用于大跨径钢桥、隧道路面、机场跑道、码头等重载交通路面的铺装。

作为桥面层间粘结材料，通过在沥青中添加环氧树脂而得到的环氧沥青材料具有较好的效果。然而，由于环氧沥青的粘度较大，在施工中要求施工温度较高，还要具有一定的可操作时间，所以增加了施工难度；此外，在沥青中添加环氧树脂后，会使沥青变脆，柔韧性变差，与桥梁面板的跟随性不好。现有的道桥铺装用环氧沥青材料耐候性、耐腐蚀，耐高温性能较差，影响了其使用寿命，增加了后期维护成本。

中国发明专利CN101735623A公开了一种温拌环氧沥青材料及其制备方法，包括A组分和B组分。A组分为环氧树脂，B组分包括沥青40wt％～83wt％、顺丁烯二酸酐5wt％～20wt％、9-十八烯胺10wt％～30wt％、聚癸二酸酐或聚壬二酸酐2wt％～10wt％；A组分与B组分的质量比为1:3～5.8。可采用中温拌合，降低施工时的气体排放，同时解决了一般环氧沥青可操作时间短的问题。但在制备B组分时，将顺丁烯二酸酐添加到沥青中需要搅拌4～6小时，然后还需要添加其它组分，制备时间太长，影响生产效率。另外，环氧沥青尽管能够提高层间结合，但沥青中添加环氧树脂后会使沥青变脆，柔韧性变差。

因此，开发一种柔韧性好、耐高低温稳定性佳，耐候耐老化性能、抗腐蚀性和机械力学性能优异，使用寿命长的桥梁用改性沥青材料符合市场需求，对促进公路交通行业的快速发展具有非常重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种制备成本低廉，耐久性好，对桥面层间粘结效果显著，柔韧性和耐高低温稳定性佳，耐候耐老化性能、抗腐蚀性和机械力学性能优异，使用寿命长，综合性能优异的桥梁用改性沥青材料。同时，本发明还提供了所述桥梁用改性沥青材料的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种桥梁用改性沥青材料，由如下重量份的各原料制成：沥青100份、端环氧基聚氨酯45-65份、茚基吡嗪基三乙氧基硅基聚乙烯类共聚物10-15份、松香改性超支化聚酰亚胺10-15份、坡缕石粉5-10份、偶联剂0.3-0.6份；

其中，所述茚基吡嗪基三乙氧基硅基聚乙烯类共聚物是由9-[(2-丙烯-1-氧基)亚氨基]-9H-茚并[1,2-b]吡嗪-2,3-二甲腈、4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、(2Z)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)丁-2-烯-2-胺、三乙氧基硅基乙酸通过共聚反应制成。

进一步地，所述沥青为基质沥青，所述基质沥青优选为70号沥青、90号沥青中的任意一种或两种以任意比例的混合。