[發明專利]高速公路及道橋用環氧瀝青材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010543980.1
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN101974237A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 劉艷
• 申請（專利權）人: 湖北金色坦途新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L63/00;C08L63/02;C08G59/42;C04B26/26;E01C7/18
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明涉及一種新型高速公路及道橋用環氧瀝青材料及其制備方法。

背景技術

石油瀝青的主要成分是脂肪烴類和芳香烴類的混合物，其溶解度參數約為8.66，而環氧樹脂的溶解度參數為10.36，因此很難相容。為了有效的制備環氧瀝青原材料，科學家們采用了以下工藝：共溶劑法、改性瀝青法、使用特殊的環氧樹脂法和使用改性固化劑法等。如U.S.Pat.3,012,487中采用松焦油作為環氧樹脂和瀝青的共溶劑，以二乙烯三胺、鄰苯二甲酸酐等作為固化劑，成功制備了環氧瀝青粘接材料，并應用于混凝土表面和路基中，得到硬的、粗糙的、抗溶劑的抗滑涂層，顯然，松焦油作為溶劑最終殘留在體系中，對材料的性能產生較大的影響，而且得到的產物硬、脆；U.S.Pat.4,360,608中合成了兩種活性共溶劑，并同時對以酚類(如壬基酚等)作為共溶劑的情況進行了討論，發現采用40份壬基酚作為體系的共溶劑時，產物均相，但彎曲強度較低；U.S.Pa?t.：4,139,511采用為少量馬來酸酐(5％、10％)或馬來酸酐酯在高溫的情況下對瀝青進行改性，發現所得的瀝青與環氧樹脂具有很好的相容性，采用胺值為315的聚酰胺作為固化劑時，得到的材料的最大拉伸強度為2.1MPa，延伸率為60％，然而，其對瀝青的改性要求在200℃以上的高溫，且反應時間長，能耗大，且延伸率相對于目前工程使用的Chemco?System的環氧瀝青，其延伸率依然很小，很難滿足一些鋼橋面鋪裝的要求；CN200710019324.X采用改性桐油酸酐和改性蓖麻油酸混合作為固化劑，制備的環氧瀝青的最大斷裂伸長率為441％，拉伸強度為5.62MPa，但目前其在國內的應用還不是很廣。

然而，目前國內環氧瀝青依然主要依賴進口，其價格十分昂貴(大約是普通瀝青的10-20倍)，而國內對環氧瀝青的研發也只處于剛剛起步。

發明內容

本發明的目的為了克服現有技術存在的問題及缺陷，提供一種高速公路及道橋用環氧瀝青材料及其制備方法，本發明所制備的環氧瀝青具有優良的拉伸強度和高延伸率，且工藝簡單，生產周期短，能填補國內環氧瀝青技術領域的部分空白，且能很容易滿足國內大規模施工的需求。

本發明的思路是基于高分子材料之間的相容性的判斷原理，對分子結構進行設計，制備出高強度、高延伸率和超耐疲勞性能的可用于路橋方面的環氧瀝青材料。

本發明的技術方案為：

一種高速公路及道橋用環氧瀝青材料，其特征在于：由A、B兩部分組成，且A部分與B部分的質量比為2.0-3.5∶1；

所述的A部分由以下各組分組成，各組分按質量份計：瀝青300份，桐油改性環氧樹脂90-250份，脂肪族二元羧酸或聚脂肪族二元羧酸酐30-90份，環氧樹脂固化促進劑0-1份，不飽和酸酐40-70份；

所述的B部分為環氧樹脂或/和含環氧基的縮水甘油醚。

所述的含環氧基的縮水甘油醚為丁二醇二縮水甘油醚、戊二醇二縮水甘油醚或/和己二醇二縮水甘油醚。

所述的瀝青為石油瀝青、氧化瀝青、煤瀝青或湖瀝青。

所述的環氧樹脂為雙酚A型、雙酚S型、雙酚F型的環氧樹脂中的一種或二種以上混合物。

所述的不飽和酸酐為甲基四氫苯酐、馬來酸酐、桐油酸酐中的一種或二種以上混合物。

所述的脂肪族二元羧酸為乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸中的一種或或二種以上混合物。

通過調整A、B兩部分的比例，可以得到不同用途的環氧瀝青材料。

本發明的高速公路及道橋用的環氧瀝青材料制備方法有以下兩種：

方法一：按上述各物質用量配方，將脂肪族二元羧酸或聚脂肪族二元羧酸酐、不飽和酸酐以及環氧樹脂固化促進劑加入到90-160℃的瀝青中，攪拌直至體系粘度均一，然后加入桐油改性環氧樹脂，攪拌直至體系粘度均一，制備得到A組分，再加入B部分的環氧樹脂或/和含環氧基的縮水甘油醚，混合均勻，制得高速公路及道橋用的環氧瀝青材料。本發明制得的高速公路及道橋用的環氧瀝青材料直接作為路面粘接層材料；或再拌入石料，保溫5hr，再進行道路鋪裝。