[發明專利]一種硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料的制備方法及其在含砂霧封層中的應用

在審

• 申請號: 201811063553.6
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109265617A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 詹從明;關永勝;陳香;陳李峰;張志祥;崔傳煒;徐德根;臧冬冬;黃麒;龐一朋;劉杰
• 申請（專利權）人: 江蘇中路交通科學技術有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F212/08;C08F220/18;C08L95/00;C08L51/08;E01C7/35
• 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

本發明涉及水性丙烯酸樹脂膠黏劑技術領域，尤其涉及一種應用于含砂霧封層中的硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料改性陽離子乳化瀝青。一種硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料的制備方法，由以下組分制成：雙鍵封端性硅烷改性聚氨酯交聯劑、丙烯酸單體、苯乙烯、去離子水、乳化劑、緩沖劑和引發劑。還公開了將硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料制備的改性陽離子乳化瀝青應用到含砂霧封層中，進行路面鋪裝，在水性丙烯酸材料中引入硅烷改性聚氨酯，使得材料具備優異的耐磨、耐候及耐紫外老化效果，粘結性能突出，用此材料與陽離子乳化瀝青制備的改性乳化瀝青，穩定性好，相比于陰離子乳化瀝青，具備破乳速度快，養護時間短，快速開放交通的特點。

技術領域

本發明涉及水性丙烯酸樹脂膠黏劑技術領域，尤其涉及一種應用于含砂霧封層中的硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料。

背景技術

丙烯酸脂類單體具有碳碳不飽和雙鍵，經聚合反應生成丙烯酸酯類樹脂，不僅具有很高的光、熱和化學穩定性，而且具有耐候性優異、耐腐蝕性、耐化學藥品、耐沾污性和附著力高等優點。并且具有原料來源豐富、成本相對較低的特點。水性丙烯酸樹脂廣義上包括水性丙烯酸樹脂乳液、水性丙烯酸樹脂水分三體及水性丙烯酸樹脂水溶液。其在建筑涂料市場占有重要的應用，但目前很少應用于道路方面。

水性丙烯酸樹脂乳液作為一種瀝青改性劑，具有優良的物化性能，可以提高瀝青的耐酸、耐堿及有機溶劑對瀝青的腐蝕，提高瀝青的高溫及低溫性能，降低瀝青對溫度的敏感性，增加瀝青的彈性，減輕瀝青老化傾向，改善瀝青與石料的粘附性，提高瀝青的耐疲勞強，全面改善乳化瀝青的路用性能。雖然，水性丙烯酸樹脂具有剛性強度高，固化速度快的特點，但同時也存在著低溫易脆裂，耐候、耐紫外老化性能較差等問題。

一般路面含砂霧封層的鋪裝采用傳統陰離子乳化瀝青作為膠結料，存在固化速度慢，開放交通時間長，粘接性能差，耐磨耐候性差等問題。陽離子乳化瀝青破乳速度快，而傳統陽離子改性乳化瀝青存在穩定性差，不宜長時間儲存的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料制備方法及其在含砂霧封層中的應用，此方法是在水性丙烯酸材料中引入硅烷改性聚氨酯，使得材料具備優異的耐磨、耐候及耐紫外老化效果，用此材料與陽離子乳化瀝青制備的陽離子改性乳化瀝青應用于含砂霧封層中，具有粘結性能突出，耐磨、耐候、耐紫外性能優異，破乳速度快、養護時間短，快速開放交通的特點，具有產業上的利用價值。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

一種硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料的制備方法，由以下組分制成：雙鍵封端性硅烷改性聚氨酯交聯劑5-17份、丙烯酸單體40-65份、苯乙烯2-10份、去離子水15份、乳化劑0.9-3.4份、緩沖劑 0.1-0.2份和引發劑0.17-0.51份。

進一步的，雙鍵封端性硅烷改性聚氨酯交聯劑的制備方法包括以下步驟：將40-50份異氰酸酯、45-65份多元醇、0.05-0.3份催化劑、2-7.5份擴鏈劑和2-5份增塑劑加入到反應器中，攪拌升溫至55-65℃，并抽真空至-0.1MPa，反應45-60min后升溫到75-80℃，繼續反應1.5-2h，得到硅烷改性聚氨酯預聚物，加入6-15份硅烷封端劑，反應2h得到雙鍵封端性硅烷改性聚氨酯交聯劑。

進一步的，異氰酸酯是芳香族異氰酸酯或脂肪族異氰酸酯中的任意一種或幾種的混合物；芳香族異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯或二甲基甲烷二異氰酸酯中的任意一種或兩種的混合物；脂肪族異氰酸酯是六甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯中的任意一種或兩種的混合物。

進一步的，多元醇是聚酯多元醇、聚醚多元醇或丙烯酸酯多元醇中的任意一種或兩種的混合物；所述多元醇與異氰酸酯的質量比是（1.1-1.3）：1。

進一步的，增塑劑是鄰苯二甲酸二辛酯或對苯二甲酸二辛酯中的任意一種或兩種的混合物；增塑劑與異氰酸酯的質量比是（0.05-0.1）：1。