路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物及其制備方法，適用 于鋼橋面、混凝土橋面、高速公路及城市道路薄層鋪裝和舊瀝青路面的快速修補，屬于高分 子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，道路和橋梁建設(shè)如火如荼，如今已經(jīng)形成縱橫 交錯、四通八達的道路交通網(wǎng)，高速公路、大跨徑橋梁、城市高架、高等級公路到處可見。大 多數(shù)道路路面和橋面結(jié)構(gòu)一般是瀝青路面和水泥混凝土路面：瀝青路面屬于柔性路面，其 表面平整、行車安全舒適、無塵、噪音小、防水性好，但也存在高溫車轍、低溫開裂和老化等 缺點；水泥混凝土路面屬于剛性路面，其強度高、剛度大、經(jīng)久耐用、施工方便，但也存在防 滑性差、行車舒適性欠佳、易起灰等缺點。聚合物包鋪裝層作為一種新型的路面面層結(jié)構(gòu)， 與傳統(tǒng)瀝青路面和水泥混凝土路面比較，具有重量輕(厚度小，一般小于15_)、力學(xué)性能優(yōu) 異、防水性好、經(jīng)久耐用、節(jié)約礦山資源利于保護生態(tài)環(huán)境、施工維護方便快捷等優(yōu)勢，國外 許多跨海大橋、城市高架、公路橋梁、FRP橋梁、吊橋、隧道及高等級公路的鋪裝和維修采用 了聚合物薄鋪裝層結(jié)構(gòu)，取得顯著效益。
[0003] 聚合物薄鋪裝層是由聚合物材料和集料組成，其中聚合物材料起決定性作用。路 橋面薄層鋪裝用聚合物材料應(yīng)具備：（1)對基面層及集料具有極好的浸潤性和粘結(jié)性能， 保證薄鋪裝層與基面層不脫開、集料不掉粒；（2)具有優(yōu)異的柔韌性，以便薄鋪裝層能夠適 應(yīng)基面層因荷載或溫度變化等因素引起的變形，并提高行車舒適性；（3)具有適宜的粘度、 固化特性，以滿足現(xiàn)場施工要求。環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的力學(xué)性能、極低的收縮率和較好的耐 水性，廣泛應(yīng)用于接著劑、地坪涂料和澆注體領(lǐng)域，但是普通環(huán)氧體系往往硬度有余而韌性 不足，直接應(yīng)用于薄鋪裝層結(jié)構(gòu)其耐沖擊性差，易出現(xiàn)脆性開裂，不耐疲勞，行車舒適性不 足，不能滿足聚合物薄層鋪裝要求。
[0004] 因此有必要設(shè)計一種路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物及其制備方法， 以克服上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種成本低廉、對多種基面及集 料具有優(yōu)異浸潤性和粘結(jié)性能，而且固化物柔韌性好、延伸率高、可常溫固化、施工方便的 路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的： 本發(fā)明提供一種路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物，由A組分和B組分按質(zhì) 量比（1~2) :1混配而成，所述A組分按質(zhì)量份數(shù)包括柔韌型環(huán)氧樹脂10~100份、標(biāo)準(zhǔn) 型環(huán)氧樹脂〇~80份、稀釋劑2~10份和a固化促進劑5~10份；所述B組分按質(zhì)量份 數(shù)包括改性脂環(huán)胺類固化劑40~100份、增韌改性劑10~70份、b固化促進劑1~10份、 偶聯(lián)劑1~3份和消泡劑0. 1~1份。
[0007] 進一步地，所述柔韌型環(huán)氧樹脂是聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂和蓖 麻油三縮水甘油醚的預(yù)聚物，所述柔韌型環(huán)氧樹脂的制備方法如下：按對應(yīng)原料的質(zhì)量份 數(shù)稱取聚氨酯改性環(huán)氧樹脂UE-121 30~80份，雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51 10~60份，蓖麻 油三縮水甘油醚1~25份，依次加入攪拌罐中升溫至40°C，并機械攪拌20~30分鐘即可 制得柔韌型環(huán)氧樹脂。
[0008] 進一步地，所述稀釋劑為環(huán)氧活性稀釋劑，所述環(huán)氧活性稀釋劑為環(huán)氧化腰果酚、 環(huán)氧化苯乙烯、丁基縮水甘油醚或十二烷基縮水甘油醚。
[0009] 進一步地，所述a固化促進劑為改性烷基酚或壬基酚。
[0010] 進一步地，所述改性脂環(huán)胺類固化劑為J-3205環(huán)氧固化劑。
[0011] 進一步地，所述增韌改性劑是液體聚硫橡膠LP-3、聚醚胺D-2000和改性脂肪胺固 化劑JH-5413的預(yù)聚物，其制備方法如下：按對應(yīng)原料質(zhì)量份數(shù)準(zhǔn)確稱取改性脂肪胺類固 化劑JH-5413 30~70份，液體聚硫橡膠LP-3 20~80份，聚醚胺類固化劑D-2000 1~ 15份，依次加入攪拌罐，并在常溫下機械攪拌20~30分鐘，制得增韌改性劑。
[0012] 進一步地，所述b固化促進劑是DMP-30和N-氨乙基哌嗪的預(yù)混物，其制備方法如 下：按對應(yīng)原料的質(zhì)量份數(shù)準(zhǔn)確稱取DMP-30 50~100份，N-氨乙基哌嗪0~50份，在常 溫下機械攪拌混合10~20分鐘，制得b固化促進劑。
[0013] 進一步地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550。
[0014] 進一步地，所述消泡劑為BYK-500。
[0015] 本發(fā)明還提供一種路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物的制備方法，它包 括如下步驟：步驟一：按對應(yīng)原料的質(zhì)量份數(shù)稱取柔軟型環(huán)氧樹脂10~100份，標(biāo)準(zhǔn)型環(huán) 氧樹脂0~80份，稀釋劑2~10份，a固化促進劑5~10份，依次加入攪拌罐中升溫至 40°C，機械攪拌20-30分鐘，預(yù)混合得到A組分；步驟二：按對應(yīng)原料的質(zhì)量份數(shù)稱取改性 脂環(huán)胺類固化劑40~100份，增韌改性劑10~50份，b固化促進劑1~10份，偶聯(lián)劑1~ 3份，消泡劑0. 1~1份，依次加入攪拌罐中，并常溫機械攪拌10-20分鐘，預(yù)混合得到B組 分；步驟三：將A組分和B組分的按質(zhì)量比（1~2) : 1混合，并加入拌料罐中常溫機械攪拌 5~10分鐘，即制成路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物。
[0016] 本發(fā)明具有以下有益效果： 1.所述路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物可常溫固化、固化速度快、固化物 柔韌性好、模量低延伸率高，對多基面及集料具有優(yōu)異的浸潤性和粘結(jié)性能。
[0017] 2.通過引入柔韌性環(huán)氧組分和增韌改性固化劑組分，所述路橋面薄層鋪裝用常溫 固化柔性環(huán)氧組合物具有較高的化學(xué)反應(yīng)活性，而且最大程度的提升固化物的柔韌性和耐 候性，解決了常規(guī)環(huán)氧樹脂固化后脆性大、延伸率低、柔韌性不足等問題。
[0018] 3.所述路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物粘度適中便于施工，不含揮發(fā) 性溶劑，無毒、環(huán)保。
[0019] 4.所述路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物的制備方法簡單，原材料易 得，成本較低。
【具體實施方式】
[0020] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不 僅僅局限于下面的實施例。
[0021] 本發(fā)明提供一種路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物，由A組分和B組分 按質(zhì)量比（1~2) : 1混配而成，所述A組分按質(zhì)量份數(shù)包括柔韌型環(huán)氧樹脂10~100份、 標(biāo)準(zhǔn)型環(huán)氧樹脂0~80份、稀釋劑2~10份和a固化促進劑5~10份；所述B組分按質(zhì) 量份數(shù)包括改性脂環(huán)胺類固化劑40~100份、增韌改性劑10~70份、b固化促進劑1~ 10份、偶聯(lián)劑1~3份和消泡劑0. 1~1份。所述路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組 合物的制備方法包括如下步驟：步驟一：按對應(yīng)原料的質(zhì)量份數(shù)稱取柔軟型環(huán)氧樹脂10~ 100份，標(biāo)準(zhǔn)型環(huán)氧樹脂〇~80份，稀釋劑2~10份，a固化促進劑5~10份，依次加入 攪拌罐中升溫至40°C，機械攪拌20-30分鐘，預(yù)混合得到A組分；步驟二：按對應(yīng)原料的質(zhì) 量份數(shù)稱取改性脂環(huán)胺類固化劑40~100份，增韌改性劑10~50份，b固化促進劑1~ 10份，偶聯(lián)劑1~3份，消泡劑0. 1~1份，依次加入攪拌罐中，并常溫機械攪拌10-20分 鐘，預(yù)混合得到B組分；步驟三：將A組分和B組分的按質(zhì)量比（1~2): 1混合，并加入拌料 罐中常溫機械攪拌5~10分鐘，即制成路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物。
[0022] 其中，所述柔韌型環(huán)氧樹脂是聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂和蓖麻油 三縮水甘油醚的預(yù)聚物，所述柔韌型環(huán)氧樹脂的制備方法如下：按對應(yīng)原料的質(zhì)量份數(shù)稱 取聚氨酯改性環(huán)氧樹脂UE-121 30~80份，雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51 10~60份，蓖麻油三 縮水甘油醚1~25份，依次加入攪拌罐中升溫至40°C，并機械攪拌20~30分鐘即可制得 柔韌型環(huán)氧樹脂。所述的聚氨酯改性環(huán)氧樹脂UE-121既具有聚氨酯樹脂的柔性，提高固化 物的柔韌性；又具有環(huán)氧樹脂的活性，可發(fā)生固化反應(yīng)。所述的蓖麻油三縮水甘油醚具有， 長鏈烴類結(jié)構(gòu)可賦予固化體系卓越的柔性，且粘度相對較低、不影響化學(xué)反應(yīng)活性。
[0023] 所述標(biāo)準(zhǔn)型環(huán)氧樹脂是常規(guī)使用的雙酚A型環(huán)氧樹脂，可以是E-51、EP0N-828或 CYD-128中的一種。
[0024] 所述稀釋劑為環(huán)氧活性稀釋劑，所述環(huán)氧活性稀釋劑為環(huán)氧化腰果酚、環(huán)氧化苯 乙烯、丁基縮水甘油醚或十二烷基縮水甘油醚。
[0025] 所述a固化促進劑為改性烷基酚或壬基酚，可以加快反應(yīng)速率、提高固化物的柔 韌性。
[0026] 所述改性脂環(huán)胺類固化劑為J-3205環(huán)氧固化劑，粘度適中，后期固化反應(yīng)快，且 具有優(yōu)異的耐候性。
[0027]