[发明专利]一种高性能环氧树脂沥青温拌剂及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青温拌剂及其制备方法。

背景技术

目前，道路建设中的沥青路面基本上都采用的是传统的热拌沥青混合料(Hot Mixture Asphalt,HMA)。HMA是一种热拌热铺沥青混合料，它是将沥青从常温加热到140℃左右，矿料从常温加热到160～180℃，然后再将沥青和矿料于160℃的高温下进行拌和，拌和后的HMA温度不低于150℃。摊铺和碾压时的温度不低于120℃。将沥青和矿料加热到如此高的温度，不仅要消耗大量的能源，而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的废气和粉尘，严重影响周围的环境质量和施工人员的身体健康。因此，十分有必要研究一种绿色的、环保的沥青混合料来取代HMA，使其既能保持和HMA一样的使用品质，又能充分地节约能源和保护环境。

温拌沥青混合料（Warm mix asphalt,WMA）的概念是2000年欧洲和澳大利亚提出来的，从2004年开始得到高速公路工程领域的广泛认可。所谓的温拌沥青混合料是指通过采取一定技术措施降低沥青的粘度，使沥青能在较低的温度下进行拌合和施工，并且具有较高使用性能的沥青混合料。

沥青混合料按照拌合和施工温度可以分为四大类：热拌沥青混合料（HMA，150～190℃）、温拌沥青混合料（100～140℃）、半温拌沥青混合料（60～100℃）和冷拌沥青混合料（0～40℃）。一般温拌沥青混合料的拌合和施工温度要比热拌沥青混合料低20～40℃。因此，温拌沥青混合料具有以下优点：（1）减少排放；（2）因有害气体减少而获得的更好工作条件；（3）在混合料生产中需要更少的能源；（4）；较快的开发交通；（5）更长的运输距离；（6）延长的路面施工时间和应用范围。此外，温拌沥青混合料的生产工艺比较简单，不需要对现有的热拌沥青拌合体系进行大规模改造。

最常用的沥青温拌剂有三种：有机物温拌剂、化学温拌剂和泡沫温拌剂。有机物温拌剂通常是石蜡、脂肪酸酰胺等；化学温拌剂通常是乳化剂和聚合物等；泡沫温拌剂是将少量水加入到沥青中形成泡沫，来降低沥青的粘度，从而达到降低拌合温度的目的。

目前，国内的温拌沥青混合料技术还未得到推广应用，尚处于试验研究阶段。因此，在我国温拌沥青混合料的应用，尤其是在高等级公路中的应用还需要做大量的研究及推广工作。

发明内容

本发明的目的是提出一种高性能环氧树脂沥青温拌剂及其制备方法。

本发明的技术方案为：含有偶联剂、增强剂的环氧树脂和含有促进剂、增强剂、增韧剂、消泡剂的柔性固化剂混合物作为石油沥青的温拌剂，然后120～140℃下与集料和矿粉混合，压实后，经过常温30天的养护即可得到高强度的温拌环氧沥青混合料。

一种高性能环氧树脂沥青温拌剂，它包括A和B两个组分，A组分由环氧树脂、增强剂和偶联剂组成，B组分主要由柔性固化剂、促进剂、增强剂、增韧剂和消泡剂组成，各组分的质量份数为：

A组分：

环氧树脂          100份

偶联剂            0.2～0.5份

增强剂            0.1～0.3份

B组分：

柔性固化剂        120～160份

促进剂            3～8份

增强剂            5～10份

增韧剂            20～30份

消泡剂            0.1～0.5份

其中，A组分和B组分的质量比例为100:250～100:300。

所述的环氧树脂选用液体双酚A型缩水甘油醚环氧树脂（DGEBA），其结构式如下：

所述的偶联剂选用含环氧基团的硅烷偶联剂，如γ-(2，3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH-560）或γ-(3，4环氧环己烷）乙基三甲氧基硅烷（KH-530），其结构式分别如下：

γ-(2，3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH-560）

γ-(3，4环氧环己烷）乙基三甲氧基硅烷（KH-530）

所述的柔性固化剂选用的是液体长链烯基琥珀酸酐与沥青温拌剂，所述的沥青温拌剂为马来酸酐接枝聚乙烯蜡或混合脂肪酸酰胺，液体长链烯基琥珀酸酐与沥青温拌剂的质量比为,70:1-250:1，液体长链烯基琥珀酸酐可以是十六烯基琥珀酸酐（HDSA）或十八烯基琥珀酸酐（ODSA），其结构式分别如下：

十六烯基琥珀酸酐（HDSA）