[发明专利]一种中温固化的高性能环氧沥青的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学改性沥青，确切的说是一种中温固化的高性能环氧沥青的制备方法。 

背景技术

沥青通常用作铺路和防水材料，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，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。显然，如此高的性能要求是普通沥青所无法胜任的，必须使用改性沥青。 

沥青改性的方法较多，总的来看，环氧沥青的优异性能已经得到公认，但目前，环氧沥青必须在夏季高温时才能施工，且要求在施工完成后要继续封闭固化较长时间（一般需要四到六周）才能开放交通。人们当然希望环氧沥青可以像普通沥青一样可以在较大的范围内选择施工期，并在铺装完成后迅速开放交通，尤其是对于修复工程。因此，增大施工期选择的弹性及缩短完工后的开放交通时间，即提高环氧沥青在摊铺压实之后的固化速率，就成为环氧沥青进一步推广应用的关键。 

发明内容

本发明的目的是提供一种中温固化的高性能环氧沥青的制备方法，该方法对沥青进行改性，使沥青本身成为一种环氧树脂固化剂；改善了再加入的其它室温和中温环氧树脂胺类固化剂及固化促进剂同沥青的相容性，多种固化剂的配合使用使得固化速度可控、固化产物性能可调，可以满足各种不同条件下的不同要求，最终提供稳定可靠的高性能环氧沥青材料。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种中温固化的高性能环氧沥青的制备方法，其特征在于该方法步骤如下：

1）按配方的质量，将升温到90-140℃的脱水后的基质沥青加入反应器，加入沥青质量的2-20%的马来酰亚胺或其衍生物，待压力稳定后，通入N₂，使总的压力保持在0.25-1MPa，反应3-6小时后，缓慢泄压至0.1MPa；而后逐渐降温到100-110℃加入预先升温至90-100℃预混合均匀的A组分的其它物料，最后再分散均匀，得到A部分；A部分的质量组成为：马来酰亚胺改性沥青40-84份、脂肪胺10-45份、聚酰胺/聚醚胺5-25份、相容剂1-15份；

2）将A、B两部分按要求比例混合均匀，即得中温固化的高性能环氧沥青，B部分为环氧树脂，A部分与B部分的质量比为2.2:1-10:1。

本发明中，所述的马来酰亚胺改性沥青是用马来酰亚胺及其衍生物与普通沥青反应制得。所述的普通沥青可以是石油沥青、氧化沥青、煤沥青或湖沥青。可以选取其中的一种或者几种的混合物。 

所述的脂肪胺指含有3个以上活泼氢的脂肪胺，可以是多烯多胺、聚亚甲基二胺类，也可以是C5馏分对应的二胺和不饱和脂肪族二胺，还可以是含有芳香环的二胺，如三菱瓦斯化学的G-328等。可以是可以选取其中的一种或者几种的混合物。 

所述的聚酰胺可以低分子量聚酰胺树脂及其改性树脂，较好的是40℃粘度在3，000-80，000mPa.s之内，胺值在50mgKOH/g-500mgKOH/g之内的聚酰胺树脂，优选40℃粘度在5，000-50，000mPa.s之内，胺值在50mgKOH/g-300mgKOH/g之内的聚酰胺树脂，如京川9650、Versamid 140、Versamid 125和富士化成2154、215X等。所述的聚醚胺，可以是二氨基苯醚类，如二氨基二苯醚二苯砜、二氨基二苯醚二苯醚等，二氨基双酚A类，如二氨基二苯醚双酚A等，也可以是不含苯环结构的聚醚胺，如huntsman D-230、D-400、D-2000或T-5000等。既可以选取其中的一种，也可以选取其中几种的混合物。 

所述的相容剂可以是石油炼化中糠醛段的抽出油，过氧化氢异丙苯分解馏出的酚醛渣油，松油系橡胶油，煤焦油系橡胶油，也可以是石蜡基、环烷基或芳烃基等石油系橡胶油。较优的选择是石油炼化中的糠醛段抽出油和石油系橡胶油。既可以选取其中的一种，也可以选取其中几种的混合物。 

通过调整A部分的各组分的比例可改变环氧沥青材料的性能以满足不同条件下的不同要求。