[发明专利]一种路桥用高性能热固性环氧树脂粘结剂及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热固性环氧树脂粘结剂，具体涉及一种路桥用高性能热固性环氧树脂粘结剂及其制备方法。

背景技术

桥面铺装工程中，为了防止水分渗入桥面混凝土结构，腐蚀钢筋，威胁桥梁安全；将铺装层与桥面板粘结成一个整体，充分发挥铺装层与桥面板的复合作用，改善桥面板与铺装层的受力情况，需要在钢桥面或水泥混凝土桥面与沥青铺装层之间设置防水粘结层。防水粘结层一般采用变形能力大的弹性材料，当桥面板在温度变化或行车荷载作用下发生水平向变形时，防水粘结层可以吸收铺装层和桥面板之间部分相对位移，从而减小铺装层内的应力。随着我国交通事业的不断发展，对桥面铺装的质量要求越来越高。但长期以来，桥面铺装早期破损严重，试验和力学分析表明，相当多的桥面铺装早期损坏都与防水粘结层的功能过早丧失有关。目前，防水粘结层使用的材料主要有水乳性氯丁胶乳沥青防水涂料、APP防水卷材、SBS乳化改性沥青、SBS改性沥青和高性能环氧沥青。虽然以上这些材料已经在桥梁防水粘结层中大量使用，但是对于重载交通、长大纵坡等特殊场合，铺装层常发生破坏，其根本原因在于目前粘结层材料除环氧沥青外均为热塑性材料，在温度较高情况下容易发生较大塑性变形，甚至流淌，而且这种材料与桥面混凝土之间为物理层面的粘结，强度较低，无法抵抗车辆与环境等作用。相对上述热塑性材料而言，环氧沥青是一种热固性材料，它是通过在沥青中掺入一定比例的环氧树脂及固化剂和其它改性剂后,在加热条件下发生固化反应而形成热固性的交联结构。由于沥青被束缚在环氧树脂交联网络中，从而从根本上改变沥青的热塑性行为，提高沥青的力学性能和耐温能力。并且环氧沥青与桥面混凝土之间通过化学键连接，因此具有较高的粘结强度与防水性能。与上述粘结材料相比,环氧沥青无论在粘结能力、变形能力,还是在热稳定性、耐水性、耐疲劳性方面都具有明显优势。环氧沥青材料价格昂贵，进口环氧沥青的价格通常需5～6万元/吨，并且环氧沥青材料施工工艺复杂，需要在高温下使用专门的喷洒设备进行施工。虽然，目前，我国已有部分桥梁使用日本环氧树脂粘结剂作为防水粘结层，但其价格极高，一般为10-16万元/吨。因此，开发新型高性能热固性环氧树脂粘结剂用于路桥的防水与粘结具有重要的经济价值和应用价值。

发明内容

本发明的目的是提出一种路桥用高性能热固性环氧树脂粘结剂及其制备方法。

本发明的技术方案为：

一种路桥用高性能热固性环氧树脂粘结剂，它包括A组分和B组分，A组分主要由环氧树脂、增韧剂和稀释剂组成，B组分主要由固化剂、促进剂、偶联剂、增强剂和消泡剂组成，各组分的质量份数为：

其中，A组分和B组分比例为100:100-100:120。

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：

所述的增韧剂选用的是大豆油基聚氨酯预聚体，其结构式如下：

大豆油基聚氨酯预聚体

所述的稀释剂选用活性环氧树脂稀释剂，如1,4-丁二醇二缩水甘油醚或C12-C14烷基缩水甘油醚，其结构式分别如下：

1,4-丁二醇二缩水甘油醚

C12-C14烷基缩水甘油醚

所述的固化剂选用柔性长链脂肪伯胺，是聚酰多胺和长链聚醚胺的混合物，其中长链聚醚胺所占的比例10%-15.8%。其中长链聚醚胺的结构式如下：

长链聚醚胺

所述的促进剂选用的是有机酚类促进剂，如壬基酚（NP）或间-（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-10）。

壬基酚（NP）

间-（二甲胺基甲基）苯酚（DMP-10）

所述的偶联剂选用的是硅烷偶联剂，如γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）或γ-巯丙基三甲氧基硅烷（KH-590），其结构式如下：

γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）

γ-巯丙基三甲氧基硅烷（KH-590）

所述的增强剂选用的是凹凸棒土或钛酸酯偶联剂改性碳酸钙。

所述的消泡剂选用的是聚硅氧烷消泡剂。