[发明专利]一种环氧沥青材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧沥青材料及其制备方法。该环氧沥青材料，包括以下原料：顺酐化改性调和沥青、环氧树脂、性能调节剂、环糊精、引发剂、胺类固化剂、酸酐类固化剂，其中，所述性能调节剂包含游离硫和硫磺预聚体；按重量份计：顺酐化改性调和沥青：100份；环氧树脂：35~64份；性能调节剂：4~25份；环糊精：1~7份；引发剂：0.1~0.9份；胺类固化剂：5~20份；酸酐类固化剂：20~45份。本发明的环氧沥青材料施工操作时间长且固化后柔韧性好，整体性能优良。

技术领域

本发明涉及道路桥梁施工用材料及制备方法，特别涉及一种环氧沥青材料及其制备方法。

背景技术

热固性环氧沥青是进行大跨径钢桥面铺装的优异材料，道路工作者对环氧沥青材料的研发投入了大量精力，但是环氧沥青的容留时间短和柔韧性差的问题都没有得到很好地解决，影响了环氧沥青材料的大范围应用。

在环氧沥青的使用过程中，为使环氧沥青与石料能够便于拌合摊铺，需要留出一定的施工时间，亦称容留时间。主要以A、B两组分混合后粘度达到一定值的时间来衡量，通常以达到1000mPa.s时间大于50分钟或达到5000mPa.s的时间大于30分钟表示。但在保证固化后力学性能合格的前提下，控制固化时间是非常困难的。目前环氧沥青固化后普遍强度太大，柔韧性不足，与钢桥面的变形协调性不好。且在低温条件下会产生很大的温度应力，产生疲劳裂缝。所以，要在保证容留时间的同时兼顾柔韧性。

目前，提高环氧沥青的容留时间往往通过向体系中添加稀释剂来实现，加入过多的稀释剂能够强制使粘度降低，增加容留时间，但会影响固化体系的力学性能，该方法不是两全之法。通过添加长链柔性添加剂是增韧的常用方法之一，但添加的增韧材料往往和环氧树脂发生反应，加速固化反应进程，进而使容留时间变小。

CN103194070A公开了一种环氧沥青材料及其制备方法和使用方法。该方法通过向环氧体系中添反应型稀释剂或者非反应型稀释剂来降低固化体系粘度，进而延长施工时间。但外加稀释剂的加入影响了体系的最终固化性能，稀释剂与沥青相容性差，且所加稀释剂容易挥发导致环境污染。

CN107151419A公开了一种高韧性冷拌环氧沥青粘结剂及其制备方法，该方法将增韧剂、环氧树脂、稀释剂作为A组分对环氧沥青进行增韧和降粘。但增韧剂与环氧树脂作为同一组分会过早发生反应，且增韧剂与包含沥青的B组分相容性差，同时所加稀释剂容易挥发，且仅仅物理降粘，并未降低固化反应速度。

综上，现有技术在解决环氧沥青容留时间和柔韧性的问题时存在不同程度缺陷，外加稀释剂容易挥发，存在环境污染问题，且会影响最终固化性能。外加增韧剂不仅存在与沥青相容性差的问题，还会提高固化反应速度，降低容留时间。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种环氧沥青材料及其制备方法。本发明的环氧沥青材料施工操作时间长且固化后柔韧性好，整体性能优良。

本发明提供了一种环氧沥青材料，包括以下原料：顺酐化改性调和沥青、环氧树脂、性能调节剂、环糊精、引发剂、胺类固化剂、酸酐类固化剂，其中，所述性能调节剂包含游离硫和硫磺预聚体；按重量份计：

顺酐化改性调和沥青：100份；

环氧树脂：35~64份，优选为51~61份；

性能调节剂：4~25份，优选为8~20份；

环糊精：1~7，优选为2~6份；

引发剂：0.1~0.9份，优选为0.2~0.6份；

胺类固化剂：5~20份；

酸酐类固化剂：10~30份。

所述顺酐化沥青是由带酸酐基的物质与改性调和沥青通过Diels-Alder反应得到。所述改性调和沥青，以重量份计，包括如下组分：