[发明专利]一种环氧沥青路面材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性沥青的制备方法，尤其是路面用改性沥青的制备方法，属于复合沥青材料技术领域。

背景技术

沥青既非完全的黏性液体，又非完全的固态弹性体，而是典型的黏弹性体。沥青具有热塑性，即在高温下黏性占主导地位，使其表现出流动性；在低温下，弹性占主导地位，使其表现出抗流动性。因此沥青铺设的道路在夏天高温季节，路面在重负荷下容易出现车辙，在冬天寒冷季节，路面易出现收缩裂缝。这种可逆的性质大大限制了沥青应用范围。结果，必须对沥青进行改性，将普通的热塑性沥青变为热固性沥青。

改性沥青的研发和应用受到世界各国的重视。改性沥青不仅具有优异的性能，而且其用量是普通沥青的40％-60％。在石油资源缺乏的今天，开发新型的复合沥青材料，是一项意义重大的工作。经过试验研究发现：环氧树脂既能改善沥青的高温稳定性，又能改善沥青的低温脆性，且价格低廉。申请人检索发现，申请日为2006年4月28日、申请号为200610039988.8、名称为“道桥用热固性环氧沥青材料及其制备方法”的中国专利申请公开了一种环氧沥青材料和它的制备方法，该材料由A组分与B组分的环氧树脂按质量比2∶1-8∶1反应得到的，其中A组分的原料需要用带羧基或酸酐基的改性沥青、脂肪族二元酸、二聚酸或醇酸树脂、脂肪酸酐、固化促进剂，原料较多，制备时，需要先对组分A中的沥青进行改性后升温至140-160℃，再加入升温至140-160℃的其余组分，形成组分A，再与组分B混合得到产物，整个制备过程中步骤较多，反应时间长，尤其是制备组分A的充氮、抽真空、机械分散等步骤，不仅原料种类多，而且反应温度高，能耗较大；因其原料合成后含有脂肪族环氧树脂(大部分为水性环氧树脂)，导致制得的环氧沥青使用后水稳定性差，且该专利申请中对水稳定性的试验也未见说明。与其类似的一篇申请日为2008年4月22日，申请号为200810023956.8，名称为“道桥用环氧沥青材料及其绿色制备方法”中同样需要以上多种原料，进行繁琐地制备工艺，成本高，能耗大。

上述现有技术的改性沥青在路面施工时，由于原料种类多、制备过程复杂，水稳定性差，因此费工费时，难以满足现代道路建筑施工的需要。

发明内容

本发明要解决技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种制备过程简单、成本低廉的环氧沥青路面材料制备方法。

本发明的环氧沥青路面材料的制备方法，包括以下步骤：

A.将20～80重量份的沥青加热，使其融化；

B.将2～20重量份的有机酸酐固化剂和13～60重量份的稀释剂加入融化后的沥青中搅拌10～30分钟，得到组分A，并加热至140～160℃；

C.以10～50重量份的环氧树脂作为组分B，加热至140～160℃；

D.混合上述组分A和组分B，其重量份数之比为2∶1～4∶1，在100～150℃下搅拌后，保温1～3小时后冷却，即得环氧沥青路面材料。

本发明的方法可在一定时间内喷洒或涂刷在路面或桥面钢板上作为环氧沥青粘结层材料，还可以制得环氧沥青混凝土，只要将以上步骤中的步骤d改为：将组分A和组分B在100～150℃下搅拌后，按6.4％～8.5％的油石比拌入集料，保温30～60分钟，即得环氧沥青混凝土。

上述步骤中，所用的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的至少一种。

所用有机酸酐固化剂是四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氯菌酸酐、均苯四甲酸酐、苯酮四酸二酐、偏苯三甲酸酐、聚乙酸酐、聚壬二酸酐中的至少一种。

所用的稀释剂是甲基丙稀酸丁酯、乙酸戊酯、苯酚、环己酮、苯基缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、甘油环氧、二缩水甘油醚、多缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

所用的环氧树脂是双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚AD环氧树脂、双酚S型环氧树脂、间苯二酚环氧树脂中的至少一种。

本发明将含有酸酐基的A组分与含有环氧基的组分B经过以下固化反应得到环氧沥青路面材料

本发明的有益效果是：操作简单制备改性沥青，成本低、能耗小，并且由于固化时间短，缩短了交通封闭的时间，有利于交通快速畅通。由本发明的方法制得的环氧沥青路面材料的延伸率高，在同等疲劳应力作用下，其耐疲劳寿命为普通沥青的10～30倍，具有良好的变形能力和耐久性，且对高温防车辙、低温抗裂缝，雨季抗水损害具有显著的效果，耐疲劳性能优异，具有优越的路用功能。

具体实施方式

实施例一

本实施例环氧沥青路面材料的制备方法的步骤如下：