專利名稱：高熱固性的環(huán)氧瀝青材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)改性浙青，確切的說是一種低溫性能和高溫性能均優(yōu)異的高 熱固性的環(huán)氧浙青材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
浙青有著很好的黏著性和防水性，使用工藝簡單，造價(jià)低廉，在道路鋪裝、屋面防 水、密封和膠黏以及減震和降噪等方面有著廣泛的應(yīng)用。它本質(zhì)上屬于一種熱塑性的物質(zhì)。 這種特性表現(xiàn)在用浙青鋪設(shè)的路面上往往是，在夏天高溫季節(jié)，重載荷作用下路面易出現(xiàn) 車轍，在冬天寒冷季節(jié)，易出現(xiàn)溫縮裂縫，隨著公路等級的提高和大跨度鋼箱梁結(jié)構(gòu)橋梁的 普遍采用，對鋪裝材料的強(qiáng)度、變形穩(wěn)定性和疲勞耐久性等提出了很高的要求，同時在使用 性能上又提出了高黏結(jié)性和不透水等特殊要求。作為橋梁車系的重要組成部分，橋面鋪裝 的好壞直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁耐久性及投資經(jīng)濟(jì)效益。再者，浙青如果作 為防水、膠黏或者減震降噪等材料時，同樣面臨著冬天易脆裂，夏天易熔化的缺陷。顯然，對普通浙青進(jìn)行改性，降低它的溫度敏感性，提高它的耐疲勞性能是提高浙 青使用性能，擴(kuò)展浙青適用范圍，滿足各種極端應(yīng)用的必要手段。浙青改性的方法較多，在申請?zhí)枮?01010120405.0的中國專利中，給出了一種寬 溫度域高性能熱固性環(huán)氧浙青材料，包括A部分和B部分，其中，A部分與B部分的質(zhì)量比 為2. 2 1 10 1 ;A部分的質(zhì)量組成為帶羧基或酸酐基的改性浙青30 76份，有機(jī) 一元醇或多元醇或苯環(huán)類增塑劑2 20份，脂肪族二元酸、二聚酸或醇酸樹脂11 55份， 脂肪酸酐10 25份，固化促進(jìn)劑0. 05 0. 65份，B部分為環(huán)氧樹脂。這種環(huán)氧浙青材 料具有高強(qiáng)度、高延伸率和耐疲勞性能優(yōu)異、能提供合適的操作時間、高低溫性能均十分突 出，可以用于大跨度橋梁及高速公路等要求較高的場合，也可用于城市干道、公共汽車停靠 站及機(jī)場道面等路段。但是這種環(huán)氧浙青材料需要在高溫條件下養(yǎng)護(hù)或長時間養(yǎng)護(hù)，具體 為在120°C下需要24小時，在常溫條件下需要10-30左右。而長時間養(yǎng)護(hù)又對交通造成了 限制，影響了這種環(huán)氧浙青材料正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高熱固性的環(huán)氧浙青材料及其制備方法，該環(huán)氧浙青材 料可以在常溫條件下固化，在鋪裝后不需要高溫養(yǎng)護(hù)或長時間養(yǎng)護(hù)，對交通影響小， 可以用于橋梁及高速公路等要求較高的場合，也可用于城市干道、公共汽車停靠站及機(jī)場 道面等路段，或者作為防水材料使用。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種高熱固性的環(huán)氧浙青材料，其特征在于該環(huán)氧浙青材料包括A部分和B部 分，其中，A部分與B部分的質(zhì)量比為3 1 9 1;將帶羧基或酸酐基的改性浙青加入胺類有機(jī)物中和，使PH為6-10，得到A部分；B
3部分為環(huán)氧樹脂。本發(fā)明中，所述的帶羧基或酸酐基的改性浙青是由帶羧基或酸酐基的 Diels-Alder反應(yīng)的親雙烯體與浙青反應(yīng)制得。所述的浙青是石油浙青、氧化浙青、煤浙青 或湖浙青。所述胺類有機(jī)物是多乙烯多胺，可以是乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯 五胺、苯胺中的一種。一種高熱固性的環(huán)氧浙青材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)將升溫到90-140°C的浙青加入反應(yīng)器中，加入浙青質(zhì)量的2 20%的順酐 或烯酸，升溫到140-160°C，保持10-60分鐘，待壓力穩(wěn)定后，通入N2,使總的壓力保持在 0. 20-0. 80MPa，反應(yīng)3_6小時后，緩慢泄壓至0. IMPa，得到帶羧基或酸酐基的改性浙青；2)將得到的帶羧基或酸酐基的改性浙青逐漸降溫到100 110°C，加入胺類有機(jī) 物中和，使PH為6-10，完成后升溫到130 140°C反應(yīng)1 3小時；再抽真空10 60分 鐘，再通過膠體磨高速分散機(jī)械分散得到A部分；4)將升溫到105 170°C的A部分和B部分按質(zhì)量比為3 1 9 1比例混合 均勻，B部分為環(huán)氧樹脂，即得高熱固性的環(huán)氧浙青材料。使用時可在一定時間內(nèi)噴灑在路面或鋼板上作為環(huán)氧浙青粘結(jié)層材料；若再按照 一定的油石比(一般環(huán)氧浙青材料與石料的比為4.0 100 9. 3 100，)拌入集料，即 可在一定時間內(nèi)鋪裝在路面上并壓實(shí)。本發(fā)明將浙青進(jìn)行功能化改性，得到的高熱固性的環(huán)氧浙青材料既有高的強(qiáng)度， 又有好的柔韌性，可以在常溫條件下固化，在鋪裝后不需要高溫養(yǎng)護(hù)或長時間養(yǎng)護(hù)，在常溫 條件下僅僅需要1-2天即可開放交通，對交通影響小，可以用于橋梁及高速公路等要求較 高的場合，也可用于城市干道、公共汽車?？空炯皺C(jī)場道面等路段，或者作為防水材料使用。
具體實(shí)施例方式下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但是實(shí)施例均不是對本發(fā)明的限 制。實(shí)施例1將升溫到90-140°C的石油浙青(產(chǎn)地單家寺)57份(質(zhì)量，下同)加入反應(yīng)器， 加入順酐1. 14份，升溫到150-155°C，待壓力穩(wěn)定后，通入N2，使總的壓力保持在0. 20MPa, 反應(yīng)4小時后，緩慢泄壓至0. IMPa0得到帶羧基或酸酐基的改性浙青；將得到的帶羧基或酸酐基的改性浙青逐漸降溫到100 110°C，加入乙二胺中和， 使得PH為7，完成后升溫到130 140°C反應(yīng)1 3小時；再抽真空10 60分鐘，再通過 膠體磨高速分散機(jī)械分散得到A部分；將升溫到105 170°C的A部分和B部分按質(zhì)量比為3 1比例混合均勻，B部分 為環(huán)氧樹脂(E-51，無錫樹脂廠)，即得高熱固性的環(huán)氧浙青材料。此材料可以作為鋪裝的粘結(jié)層使用，也可以用作防水材料，密封材料或者高速鐵 路用的減震降噪材料；性能優(yōu)越。實(shí)施例2將升溫到90-140°C的石油浙青(美國殼牌)57. 3份加入反應(yīng)器，加入順酐11. 4
4份，升溫到155-160°C，待壓力穩(wěn)定后，通入N2，使總的壓力保持在0. 45MPa,反應(yīng)5小時后， 緩慢泄壓至0. IMPa0得到帶羧基或酸酐基的改性浙青；將得到的帶羧基或酸酐基的改性浙青逐漸降溫到100 110°C，加入二乙烯三胺 進(jìn)行中和，使得PH為8，完成后升溫到130 140°C反應(yīng)1 3小時；再抽真空10 60分 鐘，再通過膠體磨高速分散機(jī)械分散得到A部分；將升溫到105 170°C的A部分和B部分按質(zhì)量比為3 8比例混合均勻，B部分 為環(huán)氧樹脂(E-51，無錫樹脂廠)，即得高熱固性的環(huán)氧浙青材料。此材料可以作為鋪裝的粘結(jié)層使用，也可以用作防水材料，密封材料或者高速鐵 路用的減震降噪材料。實(shí)施例3將升溫到90-140°C的煤浙青(山西恒德化工有限公司)59. 8份加入反應(yīng)器，加 入順酐6份，升溫到155-160°C，保持30分鐘，待壓力穩(wěn)定后，通入N2，使總的壓力保持在 0. 45MPa ；反應(yīng)5小時后，緩慢泄壓至0. IMPa0得到帶羧基或酸酐基的改性浙青；將得到的帶羧基或酸酐基的改性浙青30 76份逐漸降溫到100 110°C，加入 三乙烯四胺進(jìn)行中和，使得PH為9，完成后升溫到130 140°C反應(yīng)1 3小時；再抽真空 10 60分鐘，再通過膠體磨高速分散機(jī)械分散得到A部分；將升溫到105 170°C的A部分和B部分按質(zhì)量比為3 5比例混合均勻，B部分 為環(huán)氧樹脂(E-51，無錫樹脂廠)，即得高熱固性的環(huán)氧浙青材料，進(jìn)行道路鋪裝。實(shí)施例4將升溫到90_140°C的石油浙青(單家寺)67份加入反應(yīng)器，加入順丁烯二酸4 份，升溫到150-155°C，待壓力穩(wěn)定后，通入氮?dú)獗３挚倝涸?. 25MPa ；反應(yīng)4小時，降壓到 0. IMPa得到帶羧基或酸酐基的改性浙青；將得到的帶羧基或酸酐基的改性浙青30 76份逐漸降溫到100 110°C，加入苯 胺進(jìn)行中和，完成后升溫到130 140°C反應(yīng)1 3小時；再抽真空10 60分鐘，再通過 膠體磨高速分散機(jī)械分散得到A部分；將升溫到105 170°C的A部分和B部分按質(zhì)量比為3 3比例混合均勻，B部分 為環(huán)氧樹脂(E-51，無錫樹脂廠)，即得高熱固性的環(huán)氧浙青材料。
權(quán)利要求
一種高熱固性的環(huán)氧瀝青材料，其特征在于該環(huán)氧瀝青材料包括A部分和B部分，其中，A部分與B部分的質(zhì)量比為3∶1～9∶1；將帶羧基或酸酐基的改性瀝青加入胺類有機(jī)物中和，使PH為6 10，得到A部分；B部分為環(huán)氧樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱固性的環(huán)氧浙青材料，其特征在于所述的帶羧基或酸 酐基的改性浙青是由帶羧基或酸酐基的Diels-Alder反應(yīng)的親雙烯體與浙青反應(yīng)制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高熱固性的環(huán)氧浙青材料，其特征在于所述的浙青是石油 浙青、氧化浙青、煤浙青或湖浙青。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱固性的環(huán)氧浙青材料，其特征在于所述胺類有機(jī)物是 乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、苯胺中的一種。
5.一種權(quán)利要求1所述的高熱固性的環(huán)氧浙青材料的制備方法，其特征在于該方法包 括以下步驟1)將升溫到90-140°C的浙青加入反應(yīng)器中，加入浙青質(zhì)量的2 20%的順酐或 烯酸，升溫到140-160°C，保持10-60分鐘，待壓力穩(wěn)定后，通入N2,使總的壓力保持在 0. 20-0. 80MPa，反應(yīng)3_6小時后，緩慢泄壓至0. IMPa，得到帶羧基或酸酐基的改性浙青；2)將得到的帶羧基或酸酐基的改性浙青逐漸降溫到100 110°C，加入胺類有機(jī)物進(jìn) 行中和，使PH為6-10 ；完成后升溫到130 140°C反應(yīng)1 3小時；再抽真空10 60分 鐘，再通過膠體磨高速分散機(jī)械分散得到A部分；4)將升溫到105 170°C的A部分和B部分按質(zhì)量比為3 1 9 1比例混合均勻， B部分為環(huán)氧樹脂，即得高熱固性的環(huán)氧浙青材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高熱固性的環(huán)氧瀝青材料及其制備方法。該環(huán)氧瀝青材料包括A部分和B部分，其中，A部分與B部分的質(zhì)量比為3∶1～9∶1；A部分的質(zhì)量組成為帶羧基或酸酐基的改性瀝青，B部分為環(huán)氧樹脂。制備時，首先將瀝青制成帶羧基或酸酐基的改性瀝青；將得到的帶羧基或酸酐基的改性瀝青加入胺類有機(jī)物進(jìn)行中和，得到A部分；A部分和B部分按質(zhì)量比為3∶1～9∶1比例混合均勻，B部分為環(huán)氧樹脂，即得高熱固性的環(huán)氧瀝青材料。本發(fā)明可以在常溫條件下固化，在鋪裝后不需要高溫養(yǎng)護(hù)或長時間養(yǎng)護(hù)，對交通影響小，可以用于橋梁及高速公路等要求較高的場合。
文檔編號C08L63/00GK101974232SQ20101051676
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者應(yīng)軍, 應(yīng)玨, 翟洪金 申請人:句容寧武高新技術(shù)發(fā)展有限公司