[发明专利]一种水性环氧树脂改性的乳化沥青及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种水性环氧树脂改性的乳化沥青及其制备和应用，特别是在制备防水涂料和道路修补材料中的应用。

背景技术

乳化沥青是将沥青热融，经过机械的作用，沥青以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中而形成水包油状的沥青乳液。根据沥青乳液中沥青颗粒的大小，可分为普通乳液和精细乳液。普通乳液的颗粒一般为1～20μm，精细乳液的颗粒一般为0.01～0.05μm。乳化沥青为普通乳液，在常温下呈流动状态，可以在常温下用潮湿的矿料筑路养路。用乳化沥青筑路，采用冷拌冷铺，在施工技术上与热沥青相比更简单易行。乳化沥青在道路工程中的应用非常广泛，可以用于表面处治、贯入式路面及沥青碎石、沥青混凝土等路面结构，如改性乳化沥青微表处、改性乳化沥青稀浆封层甚至冷储式沥青混合料等。乳化沥青还可用作透层油、粘层油、封层油、稀浆封层等，也可用于旧沥青路面材料的冷再生及砂石路面的防尘处理以及铺设临时路面。尽管乳化沥青是一种使用十分广泛的建筑材料，但是相对于普通的焦油型乳化沥青来讲，其强度存在很多的缺点，比如软化点太低、耐热性差、使用期短等缺点。

改性乳化沥青是以沥青为基料，以高分子聚合物为改性材料，在一定的设备和工艺条件下，通过乳化剂和添加剂的作用，使沥青、改性剂与水混溶而成的乳液。它是微表处混合料的粘结材料，其质量的好坏对微表处质量会产生直接的影响。改性乳化沥青的特性主要与乳化剂和改性剂有关，为了达到快速开放交通的要求，乳化剂必须是慢裂快凝型的阳离子乳化剂，且所用的乳化剂不能对沥青性能造成较大影响。目前，常用的改性材料主要有：苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物(SBS胶乳)、丁苯胶乳(SBR)和氯丁胶乳(CR)等。国内常用的改性剂为SBR，也有一些科研单位尝试采用SBS胶乳进行改性。

改性乳化沥青最突出的特点是常温下的可流动性，改善了其使用性能，具有节约能源和资源、减少环境污染、改善施工条件、延长施工季节等优点，因此，受到公路养护部门的欢迎而得到广泛应用。改性乳化沥青用于道路，最终起作用的依然是沥青本身的技术性能，而沥青自身的成分组成和化学结构决定了其对温度反应敏感、高温易流淌、低温易脆裂、弹性及抗老化能力差，直接影响到道路使用性能和使用寿命，使乳化沥青在道路工程领域不能适应现代交通大流量、重轴载、高速度以及气候状况的需要，制约了乳化沥青的应用。因此，在保持乳化沥青特点的基础上，提高和改善沥青乳化产品的技术性能引起了道路工作者的高度重视。国内外为采用高分子聚合物对乳化沥青进行改性己经进行了大量的研究。

鉴于水性环氧树脂所具有的优异物理化学性能，因此在乳化沥青的改性中占有十分重要的地位，然而目前国内在这方面的研究较少，目前主要是广东工业大学的张荣辉在这方面做了大量的工作，他在专利200610036564中提到：本发明公开了一种采用水性环氧树脂改性的乳化沥青，即用水性环氧树脂乳液和固化剂对乳化沥青进行改性，所述的改性材料即水性环氧树脂乳液和固化剂在乳化沥青中的组分重量百分比为：普通乳化沥青100份，水性环氧树脂乳液3～15份，固化剂为水性环氧树脂乳液的20％～25％。在该专利中，采用的水性环氧树脂的固化剂是离子型的固化剂，其制备的水性环氧树脂中也有离子，这种离子会影响乳化沥青的性能及性质。因此，用其制备的乳化沥青的性能也存在一定的缺陷：如软化点低、延展长度小、刺入度大、使用时间短等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性环氧树脂改性的乳化沥青，其乳化效果好、粘接强度高、柔韧性好、致密性好；

本发明的另一个目的是提供上述水性环氧树脂改性乳化沥青的制备方法；

本发明的又一个目的是提供上述水性环氧树脂改性乳化沥青在防水涂料和道路修补材料中的应用。

本发明所述的一种水性环氧树脂改性的乳化沥青，其组分为乳化沥青和自乳化型水性环氧树脂，乳化沥青与自乳化型水性环氧树脂的体积比为1∶0.2～0.8；所述的乳化沥青为非离子型乳化沥青、阴离子型乳化沥青或阳离子型乳化沥青，其固含量(不挥发水份含量量)的质量百分比为20％～60％；

所述自乳化型水性环氧树脂的组分为水性环氧树脂固化剂、水及液体环氧树脂，三者之间的质量比为：1∶0.8～2∶2～5。

进一步，所述水性环氧树脂固化剂通过以下步骤制得：

第一步，制备双环氧基化合物；将1mol双缩水甘油醚升温至50℃～60℃，再缓慢地滴入溶于有机溶剂A的疏水烷基胺溶液中，1～2个小时内滴加完毕；滴加结束后升温至70℃～80℃，反应3～4个小时，得到一种双环氧基化合物；