[发明专利]一种道路伸缩缝用热熔胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种道路伸缩缝用热熔胶及其制备方法，所述热熔胶包括如下重量份的各组分：15~35份聚氨酯弹性体、15~25份反应型弹性体、15~25份萜烯树脂、0~5份聚乙烯蜡、5~10份白油，硬质沥青颗粒40~60份，所述聚氨酯弹性体为以C=C双键封端的热塑性线性聚氨酯弹性体，包含以下组分：聚醚多元醇35~50份，扩链剂5~10份，异氰酸酯30~40份，烯烃醇5‑10份。通过双螺杆挤出造粒设备制备伸缩缝用热熔胶，解决现有伸缩缝用沥青对石料粘附性差，混合料易开裂问题，有效提升铺装结构使用寿命；同时有效避免伸缩缝热熔胶生产温度高、时间长、投料繁琐、烟气大、能耗高等问题，克服伸缩缝热熔胶粘度高，降低施工温度，提升施工和易性。

技术领域

本发明涉及路桥材料领域，特别涉及一种道路伸缩缝用热熔胶及其制备方法。

背景技术

路桥无缝式伸缩缝铺装用胶结料均以废旧轮胎橡胶粉为主改性剂，配合少量SBS、轻质油分等材料，以提升沥青的柔韧性及低温性能，同时添加大量的无机填料，如石粉、矿粉、重钙等，以提升高温抗车辙性能，从而使伸缩缝用胶结料兼具高低温性能，典型产品如英国Prismo BJ200系列、国产TST沥青，但根据实际工程应用效果反馈，沥青基无缝伸缩缝开裂问题时常发生。

当前市售伸缩缝沥青由于添加大量SBS及橡胶粉等有机改性剂及石粉等无机填料，生产方式多为在沥青反应釜内，在180～200℃下将各类改性剂分批投入(高温下投料，大量的沥青烟对投料工人的身体健康产生很大危害)，通过剪切或搅拌(改性剂难分散、易结团)的方式实现改性剂分散，制备的成品胶结料内聚强度增加，韧性差，低温下沥青自成体系，收缩性差，同时对石料的浸润性差且粘结强度低，极易开裂，在190℃下粘度仍达10Pa.s以上，容易堵塞管路，无法泵送，只能通过重力放料，生产效率低下。传统沥青伸缩缝施工为现场明火加热沥青，敞开式拌合，温度高，沥青烟大，施工效率低。

鉴于上述现有伸缩缝沥青材料生产和使用时存在的缺陷，本发明人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发一种道路伸缩缝用热熔胶及其制备方法。以采用柔韧性佳、粘结强度高的热熔胶作为伸缩缝的胶结料，可以有效防止开裂问题的发生，同时采用挤出造粒的生产方式代替传统高温橡胶沥青的生产模式，有效克服伸缩缝用热熔胶生产过程中温度高、烟大、需剪切、时间发育长等问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种道路伸缩缝用热熔胶，可大幅提升与石料间的粘接性能及自身柔韧性，提升铺装结构使用寿命，同时解决现有伸缩缝用胶结料生产时投料繁琐、烟气较大、出料粘度过高无法泵送等问题；为了实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种道路伸缩缝用热熔胶，所述热熔胶包括如下重量份的各组分：15～35份聚氨酯弹性体、15～25份反应型弹性体、15～25份萜烯树脂、0～5份聚乙烯蜡、5～10份白油，硬质沥青颗粒40～60份，所述聚氨酯弹性体为以C＝C双键封端的热塑性线性聚氨酯弹性体，包含以下组分：聚醚多元醇35～50份，扩链剂5～10份，异氰酸酯30～40份，烯烃醇5-10份。

反应型弹性体具备优异的高温挠曲性及抗变形性，与C＝C双键封端的热塑性线性聚氨酯弹性体在140～160℃下挤出造粒过程中发生接枝反应，大幅提升反应型弹性体的低温柔韧性及伸缩性，可以有效缓解和释放外部产生的应力，防止自身强度过高，导致道路伸缩缝开裂问题的发生；另一方面，萜烯树脂对石料浸润性好，结构性能优异，但其自身脆性大，经过接枝TPU的环氧改性反应型弹性体可以有效弥补萜烯树脂低温发脆、韧性不足的缺陷，提高其与石料的浸润性及粘结强度的同时，保证伸缩缝用热熔胶的伸缩性良好。

作为优选地，聚醚多元醇为2官能度，分子量在1000～4000多元醇，如DOW Voranol230，山东蓝星DL1000，DL2000，DL3000等。聚醚多元醇分子链结构中的醚键具有较低的内聚能，易于旋转，由此制备得到的聚氨酯弹性体材料具有较好的低温柔顺性和水解稳定性。