[发明专利]桥面修补聚氨酯聚合物混凝土及制备方法

权利要求书

1.桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于：包括质量比为10：（1-3）集料和基质沥青，相对于基质沥青添加量5-25%的聚氨酯胶、相对于基质沥青添加量1-8%的改性天然纤维；

所述聚氨酯胶以双羟烃基聚硅氧烷、聚四氢呋喃二醇及2，4-二异氰酸甲苯酯为原料制得的预聚体及以含氟芳香族二醚胺为扩链剂进行扩链反应制得；具体由以下方法制得：

S1.制备扩链剂：将质量比为1：（0.9-1.1）的2,2-双（4-羟基苯基）六氟丙烷、4-氯硝基苯投入盛有反应溶剂和催化剂的反应器中，搅拌加热至140-150℃，反应8-15h，冷却过滤，将滤液结晶、洗涤、干燥得到二硝基化合物；再将二硝基化合物溶解于溶剂中后，滴加水合肼，水合肼和二硝基化合物的摩尔比为1：（0.1-0.3），在80-110℃，回流反应8-12h，过滤，将滤液加入浓盐酸直至产生沉淀，将沉淀过滤、水洗、干燥得到含氟芳香族二醚胺；

S2.制备双羟烃基聚硅氧烷：将1,3-双[2-（2,3-环氧丙氧基）丙基]-四甲基二硅氧烷、甲醇、酸催化剂投入反应器中，氮气保护下，升温至50-70℃，反应7-10h后，减压蒸馏得到醇解产物；再将醇解产物、甲基苯基环硅氧烷、酸催化剂投入反应器中，升温至50-70℃，反应13-15h后，减压蒸馏得到双羟烃基聚硅氧烷；

S3.合成-NCO封端的聚氨酯预聚体：将2，4-二异氰酸甲苯酯投入反应器中，在70-80℃下，搅拌滴加双羟烃基聚硅氧烷及部分聚四氢呋喃二醇，N₂保护下，反应0.5-1h后，再滴加剩余聚四氢呋喃二醇，反应1.5-2h制得；

S4.聚氨酯预聚体扩链反应：将聚氨酯预聚体预热至70-90℃后，加入扩链剂和溶剂，搅拌直至均匀，减压蒸馏，得到成品；

所述改性天然纤维为十八烷基三氯硅烷改性的苎麻纤维。

2.根据权利要求1所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于所述S1中催化剂为K₂CO₃，反应溶剂为DMF；所述S1中所述二硝基化合物溶解于乙二醇单甲醚中。

3.根据权利要求2所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于所述S2中酸催化剂为三氟甲基磺酸；1,3-双[2-（2,3-环氧丙氧基）丙基]-四甲基二硅氧烷和甲醇的质量比为1：（1-1.2）；醇解产物和甲基苯基环硅氧烷的质量比为1：（1.2-1.4）。

4.根据权利要求2所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于：所述2，4-二异氰酸甲苯酯和聚四氢呋喃二醇的摩尔比为（1.8-2.2）：1；所述双羟烃基聚硅氧烷为总体系质量的8-10%。

5.根据权利要求2所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于：所述聚氨酯预聚体中NCO与扩链剂中活性氢的摩尔比为1：（1-1.1）；所述扩链剂溶解后加入预热的聚氨酯预聚体中；所述溶剂及溶解扩链剂的溶剂均为二噁烷，并且溶剂为总体系质量的70%wt。

6.根据权利要求1所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于所述改性天然纤维采用以下方法制备而成：

S1. 将苎麻纤维粉碎后，进行超声清洗，碱处理，清洗，干燥；

S2. 将预处理的苎麻纤维投入正硅酸乙酯乙醇溶液中，在70-90℃下，搅拌反应0.5-1h后，清洗，干燥；

S3. 将表面修饰的苎麻纤维投入十八烷基三氯硅烷溶液中，静置反应2-3h，清洗，干燥制得。

7.根据权利要求6所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于：所述超声处理时间为5-10min，所述碱处理工艺为：在质量分数为15-20%的氢氧化钠溶液中浸泡2-3h。

8.根据权利要求7所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土，其特征在于：所述正硅酸乙酯乙醇溶液为体积比为1:（1.5-2）：（9-10）的正硅酸乙酯、水和无水乙醇；所述十八烷基三氯硅烷溶液为体积比为1:（100-150）的十八烷基三氯硅烷和正己烷。

9.如权利要求1-8任一项所述的桥面修补聚氨酯聚合物混凝土的制备方法，其特征在于：将配方量的基质沥青加热融化后，加入稀释油混合均匀，然后再加入配方量的聚氨酯胶、改性天然纤维、集料，在常温下混合均匀。