[发明专利]一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料及其制备方法。技术方案为首先通过原位聚合法制备还原性丙烯酸酯微胶囊，囊壁以尿素和甲醛为原料，囊芯用丙烯酸酯单体、还原剂、稳定剂组成的溶液为原料；再通过原位聚合法制备氧化性微胶囊，囊壁以尿素和甲醛为原料，囊芯用有机过氧化物为原料；然后分别以环氧树脂乳液、还原性丙烯酸酯微胶囊、颜填料、稳定剂、流平剂和消泡剂制备A料；以水性环氧固化剂、氧化性微胶囊制备B料；最后将A料与B料在需要使用的时候混合得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料，立即进行涂覆固化后形成涂层。该涂层被划伤或产生裂纹时，还原性丙烯酸酯微胶囊与氧化性微胶囊破裂，分别流出的液体混合后通过氧化还原反应快速固化，从而修复裂纹。本发明的水性固结料具有耐水、无毒、不燃、使用安全、硬度高、附着力强、耐磨、自修复、使用寿命长等优点，便于机械喷撒快速施工，可用于公路、桥梁、隧道等场合的TIT嵌固封层，也可用于室内外各种地坪材料。

技术领域

本发明涉及一种道路用固结料及其制备方法，尤其涉及一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料及其制备方法。

背景技术

TIT是嵌入式热固技术(Thermosetting Inserting Technology)英文的首字母缩写，嵌固是嵌入式热固技术的简称。TIT嵌固封层是采用嵌固封层洒布车将固结料及抗滑集料同步喷洒在路面上，经自然风干形成的一种路面表层处治封层。

目前TIT嵌固封层主要采用水性环氧树脂固结料，水性环氧树脂是指通过物理或化学的方法使环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而获得的稳定分散体系。使用水性环氧树脂涂料具有很多好处：①分散介质是水，涂料中不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低，更为环保，符合国家政策；②可操作性强，同时操作起来安全、方便，施工用的设备也可以直接用水清洗；③可以更好地与其他水性聚合物体系混合使用，实现性能上的完善等。这些都是溶剂型环氧树脂所不具备的。

目前TIT嵌固封层使用的水性环氧树脂固化干燥后会形成致密薄膜，与抗滑集料一起作用，起到防滑、耐水、耐磨等作用，提高路面质量和使用寿命。但由于环境、外力、材料本身存在的内应力等因素作用下，TIT嵌固封层用固结料形成的涂层在使用过程中会出现裂缝，如果不进行及时修复，便可发展为大裂缝，影响TIT嵌固封层材料的结构耐久性。

因此，近年出现自修复型水性环氧树脂。如申请号201710813293.9的发明专利报道了一种自修复水性环氧弹性复合涂覆材料：首先将吸附饱和HMDI预聚体、潜固化剂和催化剂混合物的大孔吸附树脂和高吸水剂分散于石蜡熔融体中，制备大孔吸附树脂高吸水剂微胶囊，再将其分散于水中形成微胶囊分散液。将微胶囊分散液与水性环氧树脂、水性环氧固化剂等混合固化成膜，形成具有自修复功能的水性环氧弹性复合涂覆材料。当该涂覆层被划伤或基材变形产生裂纹时，微胶囊中的高吸水剂会吸附空气中的水分膨胀，HMDI预聚体会与潜固化剂遇潮气或水生成的醇胺等基团迅速反应生成聚氨酯脲固化物，协同修复裂纹。该发明可用于隧道、桥梁、混凝土防护墙、金属护栏等公路领域。申请号201810258769.1的发明专利报道了一种热塑性树脂包覆水性环氧树脂型水泥混凝土裂缝自修复微胶囊：微胶囊由水性环氧树脂微胶囊和固化剂微胶囊组成，所述水性环氧树脂微胶囊的各组分按重量份数计为：石蜡30-55份、石油树脂5-10份、水性环氧树脂35-65份，所述固化剂微胶囊的各组分按重量份数计为：石蜡35-60份、石油树脂5-10份、固化剂30-60份。当混凝土产生微裂缝时，扩展的裂缝遇到本发明所述微胶囊，在裂缝尖端扩展力的作用下囊壁容易发生破裂，胶囊内部的水性环氧树脂和固化剂流出扩散进入混凝土裂缝中，发生固化反应使裂缝得到修复，以延长混凝土的服役寿命。但目前报道的微胶囊法自修复材料存在修复时间长、芯材粘度大难以流动导致填充效果差、壁材与涂层基体相容性差、自修复材料本身强度差等缺陷，限制了其在TIT嵌固封层用水性固结料的应用。