[發明專利]環氧樹脂/乙烯基共聚物改性水基乳化瀝青的制備方法

有效

• 申請號: 202010008965.0
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111117133B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 歐陽春發;李建華;干嘉鴻;萬小龍
• 申請（專利權）人: 湖州合達圖宏新材料技術股份有限公司
• 主分類號: C08L51/00
• 分類號: C08L51/00;C08L63/00;C08L29/04;C08J3/03;C08F289/00;C08F222/06;C08F212/08;C08F220/44;C08F220/18
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 賈師英

本發明公開了一種環氧樹脂/乙烯基共聚物改性水基乳化瀝青的制備方法，其包括如下步驟：將聚乙烯醇、異氰酸酯和催化劑加入水中，攪拌混合得到交聯型聚乙烯醇水溶液；將基質瀝青加熱后，加入馬來酸酐和乙烯基單體、交聯劑，攪拌混合得到乙烯基共聚物改性瀝青；將乙烯基共聚物改性瀝青加入到交聯型聚乙烯醇水溶液中，進行高速剪切分散后得到乙烯基共聚物改性瀝青乳液；將環氧樹脂和催干劑與乙烯基共聚物改性瀝青乳液混合均勻，得到環氧樹脂/乙烯基共聚物改性水基乳化瀝青。本發明的瀝青制備工藝簡單快速，且產品具有較高的抗拉強度和斷裂伸長率，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于道路建設領域，涉及一種制備新型瀝青材料的方法，具體涉及一種環氧樹脂/乙烯基共聚物改性水基乳化瀝青的制備方法。

背景技術

隨著公路基建的發展，作為公路基建不可替代材料的瀝青行業也取得了長足的技術進步。瀝青應用水平的不斷提高，使得傳統熱瀝青的不足也開始顯現，比如：瀝青凝結速度太快，使用時需要反復加熱，造成了很大的能源浪費和環境污染，加之修筑道路的二次施工和返修，必然造成資源的嚴重匱乏。調查研究發現，瀝青乳化劑的研究與應用是解決上述問題的有效途徑之一。與傳統熱瀝青相比，乳化瀝青具有節省能源、提高工效、延長施工季節、改善施工條件、減少環境污染、提高瀝青路面使用壽命等優點。相對于普通乳化瀝青，改性乳化瀝青作為新修道路的粘層和封層、舊道路改造養護中的層間、表面處治中的特殊粘結料，可滿足現代交通對“高速、重載”的要求，其中，馬來酸酐改性的乳化瀝青，環氧樹脂改性的乳化瀝青是本行業技術進步的標志性的乳化瀝青產品。

乳化瀝青是瀝青和乳化劑在一定工藝條件下，生成水包油或油包水的液態瀝青。乳化瀝青分為陽離子乳化瀝青、陰離子乳化瀝青和非離子乳化瀝青。陽離子乳化瀝青的瀝青微粒帶正電荷，陰離子乳化瀝青微粒帶負電荷。當陽離子乳化瀝青與骨料表面接觸時，由于所帶電荷不同，產生異性相吸，兩者在有水膜的情況下能使瀝青微粒裹覆在骨料表面，仍能很好吸附結合。離子型乳化瀝青由于含有低分子的反離子，固化后，反離子隨著雨水流入江河，造成水質污染。非離子大分子乳化劑的應用是目前解決水質污染的有效途徑。

改性乳化瀝青提供了一種比熱瀝青更為安全、節能和環保的系統，但是隨著社會城市化、科技化、人性化的發展，人們對于瀝青的要求越來越高，比如要求其具有足夠的抗拉強度和斷裂伸長率。但是現有乳化瀝青的抗拉強度普遍較低，一般不高于3MPa，且斷裂伸長率一般低于80％，不能夠滿足這種使用需求，有待于進一步改進。

發明內容

為了克服現有的乳化瀝青的抗拉強度和斷裂伸長率普遍較低的缺陷，解決反離子比如鈉離子、銨離子、氯離子、硫酸根和亞硫酸根離子等污染水質的問題，發明人開發出一種新的生產環氧樹脂/乙烯基共聚物改性水基乳化瀝青的工藝，提高了產品的抗拉強度和斷裂伸長率，解決了離子型乳化劑污染水質的問題。

具體而言，本發明包括如下技術方案。

一種環氧樹脂/乙烯基共聚物改性水基乳化瀝青的制備方法，其包括下述步驟：

1)配制5-20wt％的聚乙烯醇水溶液，再加入以聚乙烯醇水溶液重量計1-5wt％的異氰酸酯和0.003-0.1wt％的催化劑，攪拌混合，在60-80℃反應2-6h，得到交聯型聚乙烯醇水溶液，即大分子乳化劑水溶液，也稱為皂液；

2)將基質瀝青加熱至140-160℃，加入以基質瀝青重量計1-8wt％、例如2-7wt％、3-7wt％、優選5-7wt％的馬來酸酐和0.5-10wt％、比如1-6wt％、3-6wt％、優選4-6wt％的乙烯基單體；再加入以馬來酸酐重量計0.3-3wt％的交聯劑，攪拌混合，在140-160℃反應4-6h，得到馬來酸酐-乙烯基單體共聚物改性瀝青；

3)按大約1：0.5-1.5、例如1：0.7-1.2、1：0.8-1.1、優選大約1：1的比例，將步驟2)中得到的馬來酸酐-乙烯基單體共聚物改性瀝青加入到步驟1)中得到的皂液中，以轉速1000-3000r/min進行剪切分散10-20min，得到馬來酸酐-乙烯基單體共聚物改性瀝青乳液；