[發明專利]道橋用熱固性環氧瀝青材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910183060.0
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101629011A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 夏建陵;黃坤;楊小華;聶小安;萬厲;丁海陽
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L95/00;C08K5/09;C08K5/092;C08J3/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 馮 慧

技術領域

本發明涉及一種道路橋梁用改性瀝青的制備方法，尤其涉及一種高性能的熱固性環氧瀝青材料的制備方法。

背景技術

瀝青具有優良的防水性能和粘接性能，價格低廉，廣泛用于路面和橋面的鋪裝。但由于瀝青的低分子量和熱塑性，其力學性能對溫度敏感，造成瀝青高溫易流淌，低溫易龜裂，幾乎沒有彈性，耐疲勞性能差，限制了瀝青的更廣泛的應用。

長期以來人們一直致力于改性瀝青及改性瀝青混合料的研究開發。近10年來改性瀝青技術進入了工程實體推廣應用階段，大力發展改性瀝青已成為當今國內外瀝青生產技術的主要發展方向。為了提高瀝青的性能，可以用橡膠、塑料等來對瀝青進行改性。如在瀝青中加入SBS、APP、EVA、SBR等高分子材料來改性瀝青。瀝青的路面性能得到很大改善，但是這些改性方法是熱塑性高分子材料與瀝青的物理共混，從本質上沒有改變瀝青的熱塑性。這種瀝青能夠滿足普通路面的要求，但是不能滿足高負荷的路面以及鋼架橋橋面的性能要求。

環氧瀝青作為一種正交異性橋面板鋪裝材料，已有逾39年成功應用的歷史。自1967年以來，已有逾12萬噸被鋪設于超過二十五個橋面上，鋪裝總面積突破9百萬平方米。環氧瀝青出色的抗疲勞性能，使之能夠在正交異性鋼橋面板上完好無損，即使是經過數百萬次車輪荷載撓曲變形也不開裂。例如，從舊金山到奧克蘭的大橋，每天每條車道有30萬輛車開過，三十多年以來已經有超過2億五千萬車次經過，路面依然完好無損。環氧瀝青是殼牌石油公司于上世紀五十年代末開發的。它最初應用于一種特殊的飛機跑道路面的鋪設。在1967年，AdhesiveEngineering?Company從殼牌石油公司獲得了商業開發的許可證。環氧瀝青最初的商業應用是用于鋪設圣馬刁-海沃德(San?Mateo-Hayward)大橋的正交異性鋼板。在投入使用逾39年后，圣馬刁-海沃德大橋的鋪面至今依然狀況極佳，這期間只進行了少量的維修。目前，化學系統公司持有使用環氧瀝青鋪設橋梁和路面的許可證。

雙組份的環氧瀝青結合料是一種熱固性兩相共混聚合物。也就是說，它一旦固化即不會熔化。這是非常重要的。因為傳統的瀝青在特定高溫下會開始融化。新鋪設的環氧瀝青路面不會產生車轍。這樣，可以使用更少的添加料來混合瀝青。其結果是路面具有更高的防水性；公路可以在短時間內開放。

熱固性環氧瀝青的制備方法有很多種。USP5576363和USP5604274提出了一種熱固性的環氧瀝青材料，以帶有環氧基團的聚合物和丙烷萃取的殼牌瀝青共混為A組分，使用10％左右的馬來酸酐改性丙烷萃取的殼牌瀝青作為B組分制備的熱固性瀝青。ZL200310106597.X給出了以瀝青、脂肪族二元酸、脂肪酸酐、聚異丁烯丁二酸酐、環氧樹脂和環氧固化促進劑為B組分，環氧樹脂為A組分的環氧瀝青組成物。ZL200610039988.8提出了一種以帶羧基或者酸酐基團的改性瀝青、脂肪族二元酸、二聚酸或者醇酸樹脂、脂肪酸酐以及環氧固化促進劑為A組分，以環氧樹脂為B組分的環氧瀝青組成物。CN?101255276A公開了一種以帶羧基或者酸酐基團的改性瀝青、脂肪族多元醇、脂肪族二元酸、二聚酸或者醇酸樹脂、脂肪酸酐以及環氧固化促進劑為A組分，以環氧樹脂為B組分的環氧瀝青組成物。CN?101003688A公開了一種以瀝青、改性桐酸或者改性蓖麻油酸、消泡劑以及環氧固化促進劑為A組分，以環氧樹脂為B組分的環氧瀝青組成物。

國內外關于熱固性環氧瀝青的背景技術中，環氧瀝青的性能尤其是拉伸強度和斷裂伸長率并不理想，特別是拉伸強度和斷裂伸長率不能兼顧的問題比較突出。

發明內容

為了解決現有技術存在的環氧瀝青的拉伸強度和斷裂伸長率不能兼顧、相容性不好的問題，本發明提供了一種道橋用熱固性環氧瀝青材料及其制備方法，可以兼顧拉伸強度和斷裂伸長率，且相容性好。

一種道橋用熱固性環氧瀝青材料，該道橋用高性能熱固性環氧瀝青材料由A部分和B部分組成：

A部分：環氧樹脂????????????10～40質量份

脂肪酸??????????????3.5～28.8質量份

B部分：瀝青????????????????10～95質量份

固化劑??????????????7.2～29.4質量份。

上述道橋用熱固性環氧瀝青材料A部分中，所述環氧樹脂可以是雙酚A型環氧樹脂，馬來海松酸型環氧樹脂或者萜烯馬來酸環氧樹脂。

上述道橋用熱固性環氧瀝青材料A部分中，所述脂肪酸可以是油酸、亞油酸、桐酸或者二聚脂肪酸。脂肪酸與環氧樹脂加熱共混反應后形成A部分。