[發(fā)明專(zhuān)利]一種水性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、其制備方法及含有該固化劑的水性環(huán)氧瀝青、其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710109072.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106883379A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李款;陳李峰;潘友強(qiáng);張輝;張健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇中路工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G59/50
• 分類(lèi)號(hào): C08G59/50;C09J195/00;C09J163/00;C09J163/02;C09J11/08
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32257
• 代理人: 王倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域用粘結(jié)材料，具體涉及一種水性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、其制備方法及含有該固化劑的水性環(huán)氧瀝青、其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

橋梁、道路等建筑常需要防水粘結(jié)材料，以橋梁為例，橋面防水粘結(jié)層是指設(shè)置在水泥混凝土橋面板與橋面鋪裝層間的用于阻止雨水等有害介質(zhì)進(jìn)入橋面板內(nèi)部并提供橋面鋪裝層與橋面板間粘結(jié)力的保護(hù)功能層。防水粘結(jié)層的性能好壞直接決定了下層橋面板及上層鋪裝層的服役年限。以熱瀝青為橋面防水粘結(jié)層，不僅能耗高、污染大，且其耐高溫性能較差；以乳化瀝青或傳統(tǒng)改性乳化瀝青為橋面防水粘結(jié)層，則存在粘結(jié)強(qiáng)度低、柔韌性差、強(qiáng)度較小等性能缺陷，尤其在高溫、超載、縱坡等不利條件下無(wú)法保障上層鋪裝層與混凝土橋面板間具有良好的粘結(jié)力，從而導(dǎo)致?lián)戆?、推擠、層間滑移等破壞的發(fā)生。

為了克服現(xiàn)有乳化瀝青粘結(jié)強(qiáng)度低、低溫柔韌性差、高溫強(qiáng)度小等性能缺陷，以粘結(jié)性好、收縮率低、抗蠕變性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的水性環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)改性乳化瀝青成為近年來(lái)改性乳化瀝青領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

目前，水性環(huán)氧改性乳化瀝青多是直接運(yùn)用市面上現(xiàn)有的水性環(huán)氧對(duì)乳化瀝青進(jìn)行改性，由于原水性環(huán)氧樹(shù)脂所用乳化劑類(lèi)型未知，故往往存在與乳化瀝青配伍性差等性能缺陷。此外，目前市面上現(xiàn)有的水性環(huán)氧均是從強(qiáng)度出發(fā)調(diào)整配方，而橋面防水粘結(jié)層對(duì)材料的韌性、尤其是對(duì)疲勞韌性要求較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的其中一個(gè)問(wèn)題是提供一種水性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下兩種技術(shù)方案：

方案一，包括步驟：

(1)在多乙烯多胺(C)分子結(jié)構(gòu)中引入聚醚結(jié)構(gòu)，即聚醚多元醇二縮水甘油醚(A)與多乙烯多胺(C)反應(yīng)生成中間產(chǎn)物D1，優(yōu)選的，具體步驟為：將多乙烯多胺(C)溶于有機(jī)溶劑中，逐漸升溫至50～70℃，然后在0.5～1h內(nèi)逐步滴加溶解于有機(jī)溶劑中的聚醚多元醇二縮水甘油醚(A)，滴加完畢后升溫至60～80℃，繼續(xù)反應(yīng)3～5h，反應(yīng)式見(jiàn)下：

其中，R選自H或CH₃；m為1～9間的任意整數(shù)；n為2～5間的任意整數(shù)。

優(yōu)選的，所述多乙烯多胺(C)與聚醚多元醇二縮水甘油醚(A)的物質(zhì)的量之比為2.0～2.5：1。

(2)在固化劑分子結(jié)構(gòu)中引入與環(huán)氧樹(shù)脂相匹配的分子鏈段，即將中間產(chǎn)物D1與環(huán)氧樹(shù)脂(B)反應(yīng)，生成水性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑E1，優(yōu)選的，將中間產(chǎn)物D1經(jīng)減壓蒸餾除去未反應(yīng)的多乙烯多胺(C)，然后加入計(jì)量的環(huán)氧樹(shù)脂(B)在60～80℃下保溫3～5h，最后除去有機(jī)溶劑并加入去離子水稀釋至一定濃度即可，反應(yīng)式見(jiàn)下：

其中，R選自H或CH₃；m為1～9間的任意整數(shù)；n為2～5間的任意整數(shù)。

優(yōu)選的，所述中間產(chǎn)物D1與環(huán)氧樹(shù)脂(B)的物質(zhì)的量之比為2.0～2.2：1。

方案二，包括步驟：

(1)在多乙烯多胺(C)分子結(jié)構(gòu)中引入與環(huán)氧樹(shù)脂相匹配的分子鏈段，即環(huán)氧樹(shù)脂(B)與多乙烯多胺(C)反應(yīng)生成中間產(chǎn)物D2，優(yōu)選的，具體步驟為：將多乙烯多胺(C)溶于有機(jī)溶劑中，逐漸升溫至50～70℃，然后在1～2h內(nèi)逐步滴加溶解于有機(jī)溶劑中的環(huán)氧樹(shù)脂(B)，滴加完畢后升溫至60～80℃，繼續(xù)反應(yīng)3～5h，反應(yīng)式見(jiàn)下：

其中，R選自H或CH₃；n為2～5間的任意整數(shù)。

優(yōu)選的，所述多乙烯多胺(C)與環(huán)氧樹(shù)脂(B)的物質(zhì)的量之比為2.0～2.5：1。

(2)在固化劑分子結(jié)構(gòu)中引入聚醚結(jié)構(gòu)，即中間產(chǎn)物D2與聚醚多元醇二縮水甘油醚(A)反應(yīng)，得水性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑E2。優(yōu)選的，具體步驟為：將中間產(chǎn)物D2經(jīng)減壓蒸餾除去未反應(yīng)的多乙烯多胺(C)，然后加入計(jì)量的聚醚多元醇二縮水甘油醚(A)在60～80℃下保溫3～5h，最后除去有機(jī)溶劑并加入去離子水稀釋至一定濃度即可，反應(yīng)式見(jiàn)下：

其中，R選自H或CH₃；m為1～9間的任意整數(shù)；n為2～5間的任意整數(shù)。

優(yōu)選的，所述中間產(chǎn)物D2與聚醚多元醇二縮水甘油醚(A)的物質(zhì)的量之比為2.0～2.2：1。

優(yōu)選的，上述環(huán)氧樹(shù)脂(B)選自雙酚A縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂和/或脂肪族二縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂。

優(yōu)選的，上述兩種方法中所述有機(jī)溶劑選自丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙醇、環(huán)己烷、正庚烷、三氯甲烷、四氫呋喃、環(huán)己酮、甲苯、苯中的任意一種或幾種。