[发明专利]高性能水性环氧改性乳化沥青微表处材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种高性能水性环氧改性乳化沥青微表处材料及其制备方法，属于路面微表处材料技术领域，其原料按重量比100:(8‑14):(2‑4):(3‑6):(5‑14)包括矿料、水性环氧改性乳化沥青、水泥、磷酸二氢铝和水；水性环氧改性乳化沥青按重量比(2‑6):(2‑6):(2‑5):(4‑8):100包括非离子型水性环氧树脂乳液、非离子乙烯胺加成型固化剂、SBR丁苯胶乳、改性白炭黑、阳离子乳化沥青。微表处材料的制备方法是先将非离子乙烯胺加成型固化剂、SBR丁苯胶乳、改性白炭黑、阳离子乳化沥青、非离子型水性环氧乳液混合，再加入矿料、磷酸二氢铝和水泥混合均匀后制得。所得微表处材料具有优异的长期耐磨性、与沥青混凝土基面粘结性以及抗车辙性。

技术领域

本发明属于路面微表处材料技术领域，特别是高性能水性环氧改性乳化沥青微表处材料及其制备方法。

背景技术

微表处是一种应用于高速公路、城市干线和机场道路等高等级路面预防性养护的专用技术，其材料由聚合物改性乳化沥青、100％轧碎矿料、填料、水和必要的添加剂组成，具有防水、防滑、恢复表面功能的技术特点，是目前我国最常用的预防性养护技术手段之一。

虽然目前微表处应用技术已经相对成熟，在很多实体工程中取得了广泛应用，但是就目前的应用及研究情况来看，微表处路面依旧存在一些问题：(1)常规微表处使用寿命在2-3年左右，主要问题是易产生掉粒、脱皮现象，微表处混合料的粘结力，及微表处与原路面的粘结力有待提高；(2)，当夏季高温炎热地区微表处用于路面车辙填充时，容易再次出现车辙病害，现有微表处抗车辙能力较差；(3)目前国内标准规范(2006年交通部公路科学研究院出版)中对微表处的评价方法和技术指标不能完整考察微表处混合料的路用性能及耐久性，影响了其进一步发展和推广应用。

针对目前微表处存在的上述问题，技术人员发明了水性环氧乳化沥青微表处，从抗车辙性能、与基面的粘结性性能、长期耐磨耗性能等方面改善微表处性能。例如，中国授权专利CN105439496B提供了一种水性环氧树脂乳化沥青微表处混合料，其原料包括矿料(粗集料、细集料和填料)、阴离子乳化沥青、水性环氧树脂乳液，且水性环氧树脂乳液由水性环氧树脂和水性环氧固化剂(二乙烯三胺、聚酰胺-650或N’N-二羟乙基二亚乙基三胺)制备而成。该专利还评价了微表处混合料的耐磨耗性能(1h湿轮磨耗值)、抗水损性能(6d湿轮磨耗值)和抗车辙性能(宽度变形率PVD)。

例如中国授权专利CN103951323B提供了一种路用增强型乳化沥青混凝土及其制备方法，该乳化沥青混凝土的原料包括集料、乳化沥青、水性环氧树脂乳液，水性环氧树脂乳液由水性环氧树脂、水性胺类固化剂和水制备而成；还限定了水性环氧树脂为固含量50％以上的水溶性环氧树脂或标准液体环氧树脂，水性胺类固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。

又例如文献《水性环氧树脂对SBR乳化沥青的复合改性作用》(李秀君，重庆交通大学学报(自然科学版)，2018年11月，第37卷第11期，40-46)公开了不同掺配比例的水性环氧树脂对两种常见类型的阳离子SBR改性乳化沥青(BCR型、PC型)的48h浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂抗拉强度、湿轮磨耗性能的影响。

又例如文献《复配型水性环氧乳化沥青微表处耐久性》(郑木莲，长安大学学报(自然科学版)，2020年1月第40卷第1期，68-76)公开了使用水性环氧树脂配合SBR丁苯橡胶对乳化沥青复合改性，制备复合改性水性环氧乳化沥青微表处；通过长期浸水湿轮磨耗试验、多次冻融循环湿轮磨耗试验和湿轮加速磨耗试验验证了微表处混合料的耐久性。微表处混合料包括矿料、乳化沥青和改性剂，改性剂由水性环氧树脂和常温水性胺类固化剂按质量比100:40制备而成。

然而，上述专利或文献所提供的微表处材料的抗车辙性能、与基面的粘结性性能、长期耐磨耗性能与目前市面上常见的微表处材料差别不大，均亟待优化提升。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了高性能水性环氧改性乳化沥青微表处材料及其制备方法，具体通过以下技术实现。