[發明專利]一種道路工程維修養護用環氧改性聚氨酯雙組分注漿材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210165756.2
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102702473A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 張良均;劉洋
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/58;C08G18/48;C08G59/50;C08G101/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及一種道路工程維修養護用環氧改性聚氨酯雙組分注漿材料及其制備方法。

背景技術

隨著高速公路交通流量的迅速增加、汽車荷重的增大以及使用年限的增加，路面病害日益顯現，尤其是路面唧漿病害尤為嚴重。在重輪載的頻繁作用下，基層由于塑性變形累積而同面層脫離接觸，水分沿接縫下滲而聚集在脫空的空隙內，在輪載作用下積水成為有壓水并同基層內浸濕的細料攪混成懸漿液，沿接縫縫隙濺出，即為“唧漿”。水份和路面荷載是導致唧漿病害的主要原因。路面病害的產生不僅影響行車的舒適性及安全性，而且裂縫的擴展和滲水使道路損壞程度逐漸加重。因此，加強對高速公路路面病害的治理是至關重要的。

高聚物注漿材料具有可灌性好，固化快，固化時間可調等優點，從根本上解決了接縫透水、板底脫空帶來的問題，有效地防止唧漿、斷板等病害的發生，施工快捷，無需養生，對交通影響小。目前我國研制的化學灌漿材料品種較多，主要是環氧樹脂類灌漿材料，但它們大多數都用應用在大型水利工程中。這些灌漿材料具有良好的耐水性、耐老化性能，但對路面這類受動載荷作用，受力不均勻影響較大的工程而言，目前研究報道較少。目前報道的用于道路修補材料主要是水泥類無機材料和聚氨酯類有機材料，水泥注漿材料顆粒粒徑大，流動性差，不能用于灌注細微的裂縫。挖掉路面重新鋪筑完全完成維修通常需要花費數周甚至數月的時間。在施工期和養護期間，車輛要繞過維修區，這對交通非常繁忙、需要快速維修的道路而言是難以接受的，而且這種方法的成本也很高。聚氨酯灌漿材料在力學性能（如抗壓強度和粘接強度）方面不如環氧樹脂灌漿材料，因此對于公路路面長期動載荷作用以及路面不均勻受力，承載能力不足，使用耐久性不佳，不適用于高速公路路基修補。環氧樹脂雖然具有粘接力高、在常溫下可固化、固化后收縮小、有很高的機械強度和耐熱性、穩定性好等優點，但它不能制成發泡材料，用于填充地基中的脫空需要的灌注量較聚氨酯漿料大，因此施工成本較聚氨酯灌漿材料高的多。因此一種具有聚氨酯發泡固化填充的特點又具有環氧樹脂優良力學性能特點的新型注漿材料是很有吸引力的。

花興艷等人，在聚氨酯/環氧樹脂互穿網絡硬泡的熱穩定性研究中，提到了一種以環氧樹脂改性聚氨酯硬泡的制備方法：文中將聚醚多元醇、環氧樹脂、DMP-30、二丁基錫二月桂酸酯、水及泡沫穩定劑混合均勻，制作為A組分，與PAPI（B組分）迅速高速攪拌混合制成泡沫材料。究其本質，該方法主要通過物理共混的方式，將環氧樹脂及其固化劑DMP-30同時加入聚氨酯發泡用白料組份中，以期望環氧樹脂和聚氨酯兩種聚合物網絡永久性互相穿插纏結在一起，形成IPN互穿網絡聚合物合金。但在實際的注漿施工過程中，存在以下難以克服的弊病：一是環氧樹脂和DMP-30混合后原料儲存期變短，容易變質無法使用；二是施工完后形成的聚合物互穿網絡堵塞槍頭和注漿機難以清洗，耗時費力；三是在快速注漿施工過程中為了提高效率，還需使用胺類催化劑與錫類催化劑復配使用，小分子胺類極易揮發，威脅施工人員的身體健康。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的弊病，改變環氧樹脂的加入方式，在聚氨酯黑白料的適用期不受到影響的情況下，不再堵塞注漿槍頭和機器，同時可以減少和避免胺類催化劑的使用。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種道路工程維修養護用環氧改性聚氨酯雙組分注漿材料，其特征在于由A組分和B組分組成，所述的A組分的組成按重量份數計為：

聚醚多元醇?700-800份；環氧樹脂加成物??100-300份；發泡劑??20-40份；

泡沫穩定劑?40-80份；催化劑??10-40份；

所述的環氧樹脂加成物的制備方法是：以二乙醇胺和液態環氧樹脂CYD-128為原料，以丁酮為溶劑，經合成得到環氧樹脂加成物CYD128-DEA的溶液，其中按摩爾比二乙醇胺：環氧樹脂CYD-128為1~2：1，合成反應溫度為65~80℃，反應時間3~4?h；所得環氧樹脂加成物CYD128-DEA的溶液減壓蒸餾除去溶劑；

B組分為多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI）；

其中，A組分和B組分按質量計的混合比例為0.8-1.5:1。

按上述方案，所述的聚醚多元醇為硬質泡沫用聚氨酯發泡料聚醚YC-4110。

按上述方案，其特征是所述的發泡劑為水。

按上述方案，其特征是所述的泡沫穩定劑為硅-碳鍵非水解型泡沫穩定劑SD-601。

按上述方案，其特征是所述的催化劑為辛酸亞錫和二月桂酸二丁基錫中的一種或兩種的混合。