[发明专利]一种经济性耐低温高柔韧性环氧沥青用环氧树脂材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种经济性耐低温高柔韧性环氧沥青用环氧树脂材料及其制备方法，包括环氧树脂主剂60份，改性剂0.4‑1.6份，活性固化剂31‑36.5份，钛酸酯系偶联剂0.5‑1.5份，可逆形变添加剂1.6‑6.4份。本发明环氧树脂材料与沥青相容性好，在沥青中可以充分交联形成网状结构，合成的环氧沥青在低温环境下表现出极佳的柔韧性，容留时间长；同时，该环氧树脂体系采用国产环氧树脂，所用固化剂材料价格低廉，经济性远优于市面上其他高性能环氧树脂体系材料。本发明一种经济性耐低温高柔韧性环氧沥青用环氧树脂体系具有优越的性能和较低的成本，适用于高等级公路路面、混凝土桥面和钢桥面铺装环氧沥青的制备。

技术领域

本发明属于高分子材料及其制备技术领域，具体涉及一种经济性耐低温高柔韧性环氧沥青用环氧树脂材料及其制备方法。

背景技术

近年来，我国交通领域发展迅速，国内交通量的大幅度增长，公路等级的普遍提升对沥青路面提出了更高要求；同时，桥梁作为连接交通的枢纽设施，在交通网中发挥的功能愈发不可替代，因此对桥面铺装的要求也更加严格。目前，用于沥青路面和钢桥面铺装的材料主要有浇注式沥青混合料、环氧沥青混合料以及沥青玛蹄脂混合料等。其中，环氧沥青混合料因其抗变形能力、水稳定性以及抗疲劳性能优异等特点，已在杭州湾跨海大桥、武汉天兴洲长江大桥等多座大跨径钢桥中应用。

然而，环氧沥青普遍存在低温柔韧性差的缺点，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。尽管增韧剂常被用于改善环氧沥青的柔韧性，但效果差强人意，这也使得裂缝成为环氧沥青桥面铺装中最常见的病害，影响桥梁正常使用和行车安全。目前国内外已有发明专利提出一些改善低温柔韧性能差的环氧体系制备工艺，但皆存在原材料种类繁多、制备工艺复杂的缺点，脱离施工实际。

在环氧沥青的使用过程中，为使环氧沥青与集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。目前，国内外有关技术往往通过向体系中添加稀释剂来提高容留时间，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。

此外，因为石油沥青与环氧树脂的物理、化学性质相差较大，应用目前大部分环氧树脂固化剂合成的环氧树脂体系与沥青相容性差，环氧沥青中不能形成充分交联的网络结构，发生明显的两相分离，引起剥离现象的发生，影响路面和桥面正常使用。同时，由于进口环氧树脂及其配套固化剂凭借其优良的柔韧性广泛应用于目前国内沥青路面和钢桥面铺装，但其高昂的价格极大地增加了铺装材料成本，阻碍了环氧沥青路面的进一步普及。

因此，如何研制一种与沥青相容性好，成本低，原材料与制备工艺简单，容留时间长，可制备低温高柔韧性环氧沥青材料的环氧树脂体系是交通基础设施领域亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种成本低，制备工艺简单，与沥青相容性好，容留时间长，可制备低温高柔韧性环氧沥青材料的环氧树脂材料，有效减少桥面铺装裂缝病害的发生频率，大幅度降低桥面铺装工程资金投入，提升经济效益。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种经济性耐低温高柔韧性环氧沥青用环氧树脂材料，包括如下按质量份数计的组分：

A组分：

环氧树脂主剂60份；

B组分：

改性剂：0.4-1.6份；

活性固化剂：31-36.5份；

钛酸酯系偶联剂：0.5-1.5份；

可逆形变添加剂：1.6-6.4份。

其中，B组分中的改性剂、活性固化剂、钛酸酯系偶联剂和可逆形变添加剂具有协同增效作用。