環氧瀝青、其制備方法、及包括其的混凝土技術

本發明專利技術公開了一種環氧瀝青、其制備方法及包括其的混凝土。其中，該環氧瀝青包括質量比為1∶4～6的A組分和B組分，其中，A組分包括以下重量份含量的組份：環氧樹脂80～100份，環氧樹脂稀釋劑0～20份；B組分包括以下重量份含量的組份：酸酐改性瀝青400～500份，脂環族酸酐10～50份，脂肪族二聚酸酐50～100份，聚醚多元醇10～50份，環氧樹脂固化促進劑0～5份。本發明專利技術提供的環氧瀝青避免了為使得各組分良好分散所采用的特殊粉碎分散裝置及昂貴的反應器，簡化了工藝并大大降低了成本；并且本發明專利技術的環氧瀝青同時具有優良的強度、韌性及耐疲勞性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及浙青制備
，具體而言，涉及ー種環氧浙青、其制備方法及其包括其的混凝土。
技術介紹
浙青因良好的礦物附著力和粘彈性而被廣泛應用于鋪設道路。因它是ー種粘性和流動性共存的材料，所以溫度較高時，它傾向于流動；而溫度降到一定程度時又表現出強烈的抵抗流動。正是這種特性使得浙青高溫變軟，低溫變脆，加熱易老化，以至于道路上車流量及負荷的増加，浙青路面夏天經常出現車轍，冬天出現裂縫等破壞問題。因此，必須對對浙青進行改性以改善其性能，以滿足不同場合和環境條件下的使用需要。我國現有規范給出了改性浙青的定義基質浙青與改性劑通過合適的エ藝加工形 成的混合物。通常指在浙青中加入樹脂、橡膠類的聚合物、膠粉以及其他填料等改性劑，使浙青混合料的性能得到顯著改善。從廣義上講，改性浙青分為聚合物改性和非聚合物改性浙青；狹義上來說改性浙青一般指聚合物改性浙青。非聚合物改性浙青又分為礦物質填料改性浙青和添加劑改性浙青。聚合物改性浙青指使用橡膠等人工合成的高聚物作為改性劑的改性浙青，主要包括熱塑性弾性體改性浙青、橡膠改性浙青和樹脂改性浙青。在改性浙青的中，高分子聚合物改性是應用最廣泛、研究最集中的ー種。用于浙青改性的聚合物主要有以下三類(I)熱塑性弾性體主要指苯こ烯嵌段共聚物如苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯、苯こ烯-聚乙烯/ 丁基-聚こ烯、苯こ烯-異戍ニ烯-苯こ烯等嵌段共聚物。這類材料兼具橡膠和樹脂兩類改性劑的結構性質。(2)橡膠類包括丁苯橡膠、天然橡膠、丁ニ烯橡膠、異戊ニ烯、氯丁橡膠、こ丙橡膠、異丁烯異戊ニ烯共聚物、丙烯腈丁ニ烯共聚物、苯こ烯異戊ニ烯橡膠等。其中丁苯橡膠是世界上應用最廣泛的改性劑之一，其主要應用方式是膠乳。⑶樹脂類包括熱塑性樹脂和熱固性樹脂等。熱塑性樹脂如こ烯-こ酸こ烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、無規聚丙烯(APP)、聚氯こ烯(PVC)、聚苯こ烯(PS)、聚酰胺等，還包括こ烯こ基丙烯酸共聚物(EEA)、聚丙烯(PP)等。其中環氧樹脂改性浙青是將環氧樹脂加入浙青中，經過與固化劑發生的固化反應后，浙青分子分散于環氧樹脂形成的網狀結構中，形成不可逆的固化物，從而賦予浙青以優良的物理、力學性能。環氧浙青從根本上改變了浙青的熱塑性性質，其新的性能使得環氧浙青在路面鋪裝的工程中有著十分優異的特性強度高、剛度大、韌性好；優良的抗疲勞性能；良好的層間結合能力；良好的溫度穩定性和良好的耐腐蝕性。它是鋼橋面鋪裝、路面磨耗層、超重載交通道路的理想筑路材料，具有廣泛的應用前景。國外上世紀60年代就開始研究環氧樹脂改性石油浙青。1961年，USP3012487中用松焦油作共容劑最終形成了一種不熔不溶的材料。此后，環氧樹脂改性浙青材料不斷涌現。1967年環氧樹脂浙青混合料首次成功應用于美國San Mateo. Hayward大橋正交異性鋼橋面的鋪裝層，至今保持良好性能。1979年，USP4139511中提出了一種雙組分的環氧樹脂改性浙青，其中A組分是ー種環氧樹脂，B組分是順酐改性的浙青類物質加上胺類的環氧樹脂固化劑。然而B組分中的順酐和胺類會發生反應降低穩定性。我國的一些科研機構在20世紀90年代就開始對環氧浙青的配制方法和機理進行研究，主要應用于防腐涂料行業，將環氧樹脂、煤焦油浙青、固化劑及其他助劑混合，涂覆于屋頂、鋼橋、管道、碼頭等表面進行防腐。由于煤焦油浙青中含有苯、萘等對人體健康有害的物質，從而限制其作為道路鋪裝材料的大規模使用。1997年開始對道橋用環氧浙青進行研究，取得了不小的成果。 在專利CN 1837290A中，首先制備帶羧基或酸酐基的改性浙青，以脂肪族ニ元酸、ニ聚酸或醇酸樹脂、脂肪酸酐為固化劑，加入固化促進劑以膠體磨高速混合制得A組分，B組分為環氧樹脂。A組分與B組分按一定比例混合即得環氧浙青材料。在專利CN1592012A中，A部分為浙青、甲基四氫苯酐和自制增溶剤，B部分為環氧樹脂。各組分在80 90°C混合均勻，固化完全后材料拉伸強度I. 5 I. 8MPa，斷裂伸長率190 260%，馬歇爾穩定度為59 76kN。在專利CN101003688中給出了以浙青、固化劑、促進劑、消泡劑為B組分，環氧樹脂為A組分的高性能環氧浙青路面材料。環氧樹脂與浙青的性能在密度、溶度參數、極性等方面都存在較大的差異。環氧樹脂的密度一般為I. 14 I. 8g/cm3，大于石油浙青的I. 03g/cm3，雙酚A型環氧樹脂介電常數3.9，遠大于浙青的2. 6-3. 0，根據極性相近相容的原理可以判斷相容性差。因此，環氧樹脂與浙青混合物在重力場的作用下會產生離析。離析后浙青與環氧樹脂分層的現象，密度小的浙青浮于表面而密度大的環氧樹脂沉到底部，造成表面發粘并強度降低，使車轍、裂縫等問題增加。
技術實現思路
本專利技術g在提供ー種環氧浙青、其制備方法及其包括其的混凝土，以解決現有技術中環氧浙青中的環氧樹脂與浙青混合物在重力場的作用下會產生離析的技術問題。為了實現上述目的，根據本專利技術的ー個方面，提供了ー種環氧浙青。該環氧浙青包括質量比為I : 4 6的A組分和B組分，其中，A組分包括以下重量份含量的組份環氧樹脂80 100份，環氧樹脂稀釋劑0 20份；B組分包括以下重量份含量的組份酸酐改性浙青400 500份，脂環族酸酐10 50份，脂肪族ニ聚酸酐50 100份，聚醚多元醇10 50份，環氧樹脂固化促進劑0 5份。進ー步地，環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂。進ー步地，環氧樹脂稀釋劑為含環氧基的縮水甘油醚類活性稀釋劑，選自由こニ醇ニ縮水甘油醚、聚こニ醇ニ縮水甘油醚、1，2丙ニ醇ニ縮水甘油醚、聚丙ニ醇ニ縮水甘油醚、1，4 丁ニ醇ニ縮水甘油醚組成的組中的ー種或多種。進ー步地，脂環族酸酐選自由四氫苯ニ甲酸酐、甲基四氫苯ニ甲酸酐、六氫苯ニ甲酸酐、甲基六氫苯ニ甲酸酐、納迪克酸酐、甲基納迪克酸酐組成的組中的ー種或多種。進ー步地，脂肪族ニ聚酸酐選自由聚異丁烯丁ニ酸酐、十二烯基琥珀酸酐、聚壬ニ酸酐、聚癸ニ酸酐、聚戊ニ酸酐、聚二十碳烷ニ酸酸酐組成的組中的ー種或多種。進ー步地，聚醚多元醇選自由數均分子量為4000 8000的聚氧化丙烯ニ醇、聚四氫呋喃ニ醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚ニ醇組成的組中的ー種或多種。根據本專利技術的另ー個方面，提供ー種環氧浙青的制備方法。該制備方法包括以下步驟按照上述組分及重量份進行稱量；將B組分中的各組份放于第一反應器中，升溫至100 140°C并攪拌20 30分鐘混合均勻；將A組分中各組份放于第二反應器中，升溫至60 70°C并攪拌均勻；將A組分加入到第一反應器中，在90 130°C溫度條件下攪拌保溫30 60分鐘,得到環氧浙青。進ー步地，B組分中的酸酐改性浙青通過以下步驟制備將浙青放入第三反應器，加入浙青質量4 10%的酸酐和酸酐質量0.5 1%的自由基聚合引發劑，以10 20°C /min的升溫速率升溫至130 160°C，向第三反應器中通入N2,反應3 5小時后，冷卻得到酸酐改性浙青。根據本專利技術的再ー個方面，提供ー種混凝土。該混凝土包括上述環氧浙青和石料。本專利技術從環氧浙青的相容性出發，采用與環氧浙青相容性好的脂肪族ニ聚酸酐為主固化劑，由于脂肪族ニ聚酸酐的固化韌性極佳但強度不足，輔以脂環族酸酐增加環氧浙青的強度。采用本專利技術技術方案制備的環氧浙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環氧瀝青，其特征在于，包括質量比為1∶4～6的A組分和B組分，其中，所述A組分包括以下重量份含量的組份：環氧樹脂？？？？？？？？？？80～100份，環氧樹脂稀釋劑？？？？0～20份；所述B組分包括以下重量份含量的組份：FDA00002269189900011.jpg

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊金平，馬玉然，方坤，李依璇，邸建軍，劉小平，
申請(專利權)人：北京碧海舟腐蝕防護工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：