[發明專利]一種水性環氧瀝青防水粘結層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610538867.1
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN105925244B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 陳剛;于迪爾;朱雷;侯俊;劉昌財;朱振宇;曹健
• 申請（專利權）人: 江蘇燕寧新材料科技發展有限公司
• 主分類號: C09J195/00
• 分類號: C09J195/00;C09J163/00;C09J175/04;C09J11/04
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙)32257
• 代理人: 王倩

技術領域

本發明涉及改性瀝青技術領域，尤其是一種水性環氧瀝青防水粘結層材料及其制備方法。

背景技術

我國早期的橋面防水粘結層材料大多數是由建筑防水材料轉變過來的，因此其分類情況與建筑防水材料大致相同?，F階段我國橋面防水粘結材料中大都以瀝青為基質材料，主要包括卷材料和涂料類。

我國高速公路橋面防水粘結層在2001年之前主要以普通乳化瀝青為主，典型工程有寧連高速，但后期工程實踐證明，該類型防水粘結層不能滿足路用性能要求。

近年來，我國還進行了多種新型防水粘結層材料的研究及工程應用，主要有高分子水性環氧瀝青、環氧瀝青、環氧樹脂、乳化環氧樹脂、單組分環氧瀝青等。新型環氧類防水粘結層材料室內性能優異，主要試驗段工程包括蘇通大橋引橋部分采用環氧瀝青防水粘結層、江海高速部分橋面采用環氧瀝青和環氧樹脂防水粘結層。根據研究成果表明，采用新型防水粘結層的鋪裝層使用狀況良好。

根據國家規劃，至2015年我國高速公路將達到10.8萬公里，公路網總里程達到450萬公里，道路建筑材料市場非常巨大，高速公路按照年均增長1萬公里，公路網總里程按照年均增長10萬公里，則橋梁里程按照20%計算，按照雙向4車道計算，則近3年來高速公路橋面防水層施工面積達到2700萬平方，國省道干線公路施工面積達到2.7億平方。

因此，如何進一步延長環氧瀝青防水粘結層的使用壽命，降低成本，越來越受到行業內的重視。

中國發明專利CN102321372A公開了一種水性聚氨酯環氧樹脂改性乳化瀝青及其制備方法，該乳化瀝青的各項指標均優于市面上常見的改性乳化瀝青，具有良好的低溫柔韌性和高溫穩定性，用于路面養護或作為預防性養護和坑洞休不了的粘結料使用。但是該乳化瀝青的成本較高，且其使用壽命仍有待提高。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種水性環氧瀝青防水粘結層材料及其制備方法。

一種水性環氧瀝青防水粘結層材料，包括以下重量百分比的成分：

環氧樹脂固化劑水溶液 5-15%

納米級膨脹蛭石粉 0.2-0.5%

水性聚氨酯環氧樹脂15-25%

乳化瀝青 35-45%

石英砂 20-30%

石墨烯 0.001-0.002%

聚丙烯酸鈉 余量。

優選的，所述的乳化瀝青的固含量為50-55%。

優選的，所述的石英砂的粒徑為500-800μm。

優選的，所述的納米級膨脹蛭石粉的粒徑為30-80nm。

一種水性環氧瀝青防水粘結層材料的制備方法，包括以下步驟：

A、環氧樹脂固化劑水溶液的制備；

B、水性聚氨酯環氧樹脂的制備；

C、將聚丙烯酸鈉溶解在水中，加入納米級膨脹蛭石粉和石墨烯，用高速分散機在 3000-5000rpm的條件下高速分散2-3min；

D、將環氧樹脂固化劑水溶液、水性聚氨酯環氧樹脂、乳化瀝青、改性添加劑和石英砂混合均勻后即得水性環氧瀝青防水粘結層材料。

本發明在傳統的水性環氧瀝青防水粘結層材料的基礎上加入了石英砂、納米級膨脹蛭石粉和石墨烯。

加入石英砂的目的是增加粘結層材料的強度，對裂紋的修復作用好，封堵了水泥砼表面毛細孔，杜絕了“泛白”現象的發生。

而加入納米級膨脹蛭石粉主要有兩個方面的作用，一是其具有層狀結構，具有非常好的耐沖擊性能；二是由于石墨烯的價格較高，其為石墨烯的分散提供了模板，只需加入微量的石墨烯，在低成本的同時最大程度增大石墨烯的表面積，發揮石墨烯的性能。

而加入石墨烯的主要作用有：一是石墨烯是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍，同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%，它是目前自然界最薄、強度最高的材料，加入石墨烯能大大增加材料的強度和韌性，并提高防水性。

而石墨烯與納米級膨脹蛭石粉相結合還具有非常好的阻燃抑煙效果，如果發生火災，膨脹蛭石粉可以吸附部分揮發性物質，而石墨烯貼附在納米級膨脹蛭石粉上，由于石墨烯的孔徑非常小，揮發性物質無法透過石墨烯揮發到空氣中，抑煙作用良好，而材料外層的氧氣也很難越過石墨烯進入材料內部，故而切斷了材料內部燃燒所需的氧氣，起到非常好的阻燃作用。

本發明的制備方法的有益之處在于：