[发明专利]高热固性的环氧沥青材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学改性沥青，确切的说是一种低温性能和高温性能均优异的高热固性的环氧沥青材料及其制备方法。

背景技术

沥青有着很好的黏着性和防水性，使用工艺简单，造价低廉，在道路铺装、屋面防水、密封和胶黏以及减震和降噪等方面有着广泛的应用。它本质上属于一种热塑性的物质。这种特性表现在用沥青铺设的路面上往往是，在夏天高温季节，重载荷作用下路面易出现车辙，在冬天寒冷季节，易出现温缩裂缝，随着公路等级的提高和大跨度钢箱梁结构桥梁的普遍采用，对铺装材料的强度、变形稳定性和疲劳耐久性等提出了很高的要求，同时在使用性能上又提出了高黏结性和不透水等特殊要求。作为桥梁车系的重要组成部分，桥面铺装的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性及投资经济效益。再者，沥青如果作为防水、胶黏或者减震降噪等材料时，同样面临着冬天易脆裂，夏天易熔化的缺陷。

显然，对普通沥青进行改性，降低它的温度敏感性，提高它的耐疲劳性能是提高沥青使用性能，扩展沥青适用范围，满足各种极端应用的必要手段。

沥青改性的方法较多，在申请号为201010120405.0的中国专利中，给出了一种宽温度域高性能热固性环氧沥青材料，包括A部分和B部分，其中，A部分与B部分的质量比为2.2∶1～10∶1；A部分的质量组成为：带羧基或酸酐基的改性沥青30～76份，有机一元醇或多元醇或苯环类增塑剂2～20份，脂肪族二元酸、二聚酸或醇酸树脂11～55份，脂肪酸酐10～25份，固化促进剂0.05～0.65份，B部分为环氧树脂。这种环氧沥青材料具有高强度、高延伸率和耐疲劳性能优异、能提供合适的操作时间、高低温性能均十分突出，可以用于大跨度桥梁及高速公路等要求较高的场合，也可用于城市干道、公共汽车停靠站及机场道面等路段。但是这种环氧沥青材料需要在高温条件下养护或长时间养护，具体为在120℃下需要24小时，在常温条件下需要10-30左右。而长时间养护又对交通造成了限制，影响了这种环氧沥青材料正常使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高热固性的环氧沥青材料及其制备方法，该环氧沥青材料

可以在常温条件下固化，在铺装后不需要高温养护或长时间养护，对交通影响小，可以用于桥梁及高速公路等要求较高的场合，也可用于城市干道、公共汽车停靠站及机场道面等路段，或者作为防水材料使用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高热固性的环氧沥青材料，其特征在于：该环氧沥青材料包括A部分和B部分，其中，A部分与B部分的质量比为3∶1～9∶1；

将带羧基或酸酐基的改性沥青加入胺类有机物中和，使PH为6-10，得到A部分；B部分为环氧树脂。

本发明中，所述的带羧基或酸酐基的改性沥青是由带羧基或酸酐基的Diels-Alder反应的亲双烯体与沥青反应制得。所述的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青或湖沥青。所述胺类有机物是多乙烯多胺，可以是乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、苯胺中的一种。

一种高热固性的环氧沥青材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)将升温到90-140℃的沥青加入反应器中，加入沥青质量的2～20％的顺酐或烯酸，升温到140-160℃，保持10-60分钟，待压力稳定后，通入N₂，使总的压力保持在0.20-0.80MPa，反应3-6小时后，缓慢泄压至0.1MPa，得到带羧基或酸酐基的改性沥青；

2)将得到的带羧基或酸酐基的改性沥青逐渐降温到100～110℃，加入胺类有机物中和，使PH为6-10，完成后升温到130～140℃反应1～3小时；再抽真空10～60分钟，再通过胶体磨高速分散机械分散得到A部分；

4)将升温到105～170℃的A部分和B部分按质量比为3∶1～9∶1比例混合均匀，B部分为环氧树脂，即得高热固性的环氧沥青材料。

使用时可在一定时间内喷洒在路面或钢板上作为环氧沥青粘结层材料；若再按照一定的油石比(一般环氧沥青材料与石料的比为4.0∶100～9.3∶100，)拌入集料，即可在一定时间内铺装在路面上并压实。

本发明将沥青进行功能化改性，得到的高热固性的环氧沥青材料既有高的强度，又有好的柔韧性，可以在常温条件下固化，在铺装后不需要高温养护或长时间养护，在常温条件下仅仅需要1-2天即可开放交通，对交通影响小，可以用于桥梁及高速公路等要求较高的场合，也可用于城市干道、公共汽车停靠站及机场道面等路段，或者作为防水材料使用。

具体实施方式