[发明专利]一种环氧沥青材料制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种环氧沥青材料制备方法及其应用，该环氧沥青由A组分环氧树脂、B组分环氧固化剂和C组分普通沥青组成，按质量份数计，A组分环氧树脂包括以下原料：100份双酚A型环氧树脂，3~15份多官能度环氧树脂，5.5~25份稀释剂；B组分环氧树脂固化剂包括以下原料：45~60份高温固化剂，5~35份相容剂，0.05~1.0份催化剂。A组分与B组分之比100：50~95，A与B组分之和与C组分之比为100：100~900。本发明制备工艺简单，可施工时间大于3.5小时，高温稳定性高、常温耐疲劳、低温抗裂性能优异且环境友好。可用于各等级路面、大跨径钢桥面、机场跑道、十字路口等交通繁重的铺装工程。

技术领域

本发明属于道路铺装材料领域，尤其涉及一种环氧沥青材料、制备方法及其应用。

背景技术

钢桥面铺装技术是大跨径桥梁建设的关键技术之一，受到国内外学术界与工程界的高度重视与关注。钢桥面铺装材料除了要满足路用性能的一般要求外，还必须具有与钢桥面板良好的黏结性、优良的高温稳定性和低温抗裂性、对钢桥面板的防水防渗腐蚀作用、适应梁桥面板弯曲变形的抗疲劳特性以及抗老化防滑耐磨耐久性等。现阶段，国内外钢桥面铺装材料主要有双层SMA （Stone matrix asphalt）铺装类、浇注式沥青混凝土铺装类、环氧沥青混凝土铺装类和 ERS（EBCL+RA05+SMA）铺装类，其中尤以环氧沥青混凝土类在国内外钢桥面铺装中所占比例最大。

环氧沥青混凝土是采用环氧沥青材料与一定级配的集料配制而成的热反应性沥青混凝土材料，经摊铺压实，养护后最终形成一种高强度、高刚性、具有优异的疲劳性能、粘结性能以及耐久性的桥面铺装材料。环氧沥青材料是将环氧树脂、相容剂以及环氧固化剂加入普通沥青中，经高温发生固化反应，形成不可逆的固化物，从根本上改变了沥青的热塑性质，赋予沥青优良的物理力学性质。早在十九世纪六十年代，ThomasF. Mika等人第一次报道了一种环氧树脂改性沥青，它们用松焦油作共容剂合成了一种不熔、不溶的材料。随后，单组份环氧沥青材料（也即是沥青、坏氧树脂、固化剂和其它助剂混合在一起）和三组份环氧沥青材料（即沥青、坏氧树脂和固化剂分别作为一个组分）相继出现；这些环氧沥青都有各自的共容剂解决环氧沥青的相容性问题。在一九七九年，Hayashi等提出了一种双组份的环氧树脂脂改性沥青材料；其中，A组分为一种环氧树脂，B组分是顺酐改性的沥青类物质加上胺类环氧树脂固化剂，很明显B组分的顺酐和胺类容易相互反应从而大大降低其稳定性。Doi等人报道了另外一种双组份的环氧树脂改性沥青材料：其中，A组分为热的沥青，B组分为环氧树脂和胺类。这个方法使得B组分稳定性极差，而且由于环氧树脂和沥青之间相容性很差还容易产生离析现象。由于相容性这个原因，此后十多年中环氧沥青没有任何进展。因此，研发重心放在了作为涂料或者屋顶铺面材料而不是作为道路或桥梁铺装材料上来。从工程方面来看，作为涂料的环氧沥青材料和作为道桥铺装材料的环氧沥青材料之间有着很大的区别：主要是道桥铺装必须有一个跟集料加热搅拌均匀并运输到铺设地点、摊铺并碾压的过程，这个过程被称之为适用期。由于热固性特性，在其适用期内它要有一定的粘度、不能太粘更不能结块。而作为涂料或者屋顶铺面材料则没有这个要求。荷兰壳牌石油公司、日本近代化成公司、美国ChemCoSystems公司也都已生产出商品环氧沥青，由于环氧沥青价格及其昂贵，大致是普通基质沥青的5~10倍以上，加之施工技术要求也很高，养护要求严格，因而被认为是超高性能路面铺装材料。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：