CN104987704B - 一种修复公路裂缝的复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于公路裂缝修复材料及其制备方法技术领域，主要解决了现有用于修复路面裂缝的材料存在易造成路面裂缝处突起、材料强度低、扯断伸长率低、渗透性差、污染环境、固化时间长和与路面的粘结性差的技术问题。本发明由A、B组分经混合固化而成。A组分为聚氧化丙烯二元醇N22030～65份，聚氧化丙烯二元醇N21040～25份，端氨基聚氧化丙烯醚D200012～5份，炭黑8～2份，钛白粉7～2份，催化剂3～1份；B组分为聚醚型聚氨酯预聚体71.4份，邻苯二甲酸二(2─乙基己基)酯等28.6份；将A、B组分按质量比1:1进行混合后，25℃条件下，混合物不流动时间≤8min，固化时间≤90min，固化后即可通车。
Description
技术领域
本发明属于公路裂缝修复材料及其制备方法技术领域，具体涉及一种修复公路裂缝的复合材料及其制备方法。
背景技术
裂缝是路面最常见、最易发生的早期病害之一。虽然初期路面产生的裂缝对公路路面的使用性能无明显影响，但随着裂缝的延伸及扩大，路面将会加速老化而严重损坏。同时，若不及时对公路路面出现的裂缝进行处理，雨水顺着裂缝空隙渗入并积存在路面底板下，在行车荷载反复作用下，积存的雨水与路基作用产生唧泥现象，致使道路不得不重铺或者大修，严重时将会导致交通事故的发生，造成人员和财产损失。
目前，修复路面采用的补缝材料主要有：热沥青类、沥青乳液、专用材料类等。其中，热沥青类补缝材料具有温度敏感性大、使用过程中能耗大、粘结力不足、施工期和封路时间较长和耐低温性差等缺点；乳化沥青类灌缝材料具有粘结性能较差、水分不易挥发、固化慢和道路封闭时间长等缺点；而专用材料类灌缝材料存在粘度太大、不宜充分渗入裂缝、在使用时需加入一定量的有机稀释剂和环保性差等缺点。
聚氨酯路面补缝材料具有软硬可调、固化时间可调、粘度低和粘结强度高等优点，避免了路面开挖、修复时间长和影响交通等问题。使用聚氨酯路面裂缝修复材料，可明显节约道路维护成本，提高维护效率，是路面养护中的经济且有效的方法。
公开号CN102516492A公开了一种用于道路维修养护的双组份聚氨酯灌浆材料及其制备方法，作为沥青路面补缝材料使用时具有粘度低，常温下1～10分钟固化，并且可以通过加入的催化剂的种类、用量调整固化所需时间的优点，解决了以往道路修补时间需长时间封闭道路的问题。但该发明属于一种可发泡灌封材料，灌封后发泡量不可控制，往往会发泡高出路面，导致路面裂缝处突起，影响行车的舒适性与道路的平整性，且发泡后材料强度较低。
公开号CN101885827A公开了一种用于道路裂缝修补的双组分聚氨酯嵌缝剂，此嵌缝剂包括多元醇混合物组分A与聚氨酯预聚体混合物组分B，其中组分A按重量份数计至少包括：聚醚多元醇100份，乙二醇5～20份，三羟甲基丙烷0～10份，双氧水0.1～5份，锡催化剂0.0001～0.01份；组分B为按如下方法制备的聚氨酯预聚体混合物：二苯基甲烷二异氰酸酯与分子量为300～3000的聚酯多元醇按重量比100:30～80进行聚合反应得到聚氨酯预聚体，再将该聚氨酯预聚体与基于总重量的0.1～1wt％的亚铁盐混合。本发明具有粘度低，渗透性好，粘结力强以及清洁环保等优点。但该发明的扯断伸长率较低。
公开号CN103540122A公开了一种碳纤维增强的聚氨酯道路缝补材料及其制备方法，作为路面缝补材料使用时能够大幅度提高聚氨酯缝补胶的耐冷热性和耐候性；但其在使用过程中由于使用了碳纤维，遇到小缝隙渗透性会受到影响，另外需丙酮做溶剂污染环境，并对施工人员的身体健康产生一定的影响。
公开号CN103613333A公开了一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其由以下原料按重量份数比制成：A组分：阴离子乳化沥青120～150份、减水剂1～3份、消泡剂：1～3份、粘结剂：3～8份、水：0～10份；B组分：水泥100份、沙子70～110份、膨胀剂：0.01～0.06份。本发明具有沥青的柔性和水泥的刚性，用于灌缝，有一定的强度并能够承载传递荷载力，材料中加入粘结剂起到增强材料与缝壁之间粘结力的作用使得路面寿命延长不易出现重新开裂现象。同时本发明具有价格低廉、施工简单、对施工人员的要求低、耗能低、粘结力强、长期有效的优点，可广泛用于道路裂缝的修补。但该发明所述的路面裂缝修复材料固化时间长，道路封闭时间长，影响车辆的顺利通行。
公开号CN103589390A公开了一种路面裂缝修补材料及其制备方法，按质量百分比包括以下组分：石油沥青35～65％；改性剂6～12％；特殊边角料粉6～10％；增塑剂2～5％；软化油8～15％；废橡胶粉10～25％；增粘剂或纳米氧化物3～10％；所述特殊边角料粉为牛筋鞋底和氯丁橡胶的边角料，按照3:2.5的质量比经磨碎机磨碎而成。本发明具有良好的低温的抗裂性，高温的稳定性，界面的粘结性，抗老化性和抗疲劳性能，适合于极寒冷气候条件下的沥青或水泥混凝土路面的裂缝和接缝的修补。但该发明产品同样存在硬化慢的不足。
公开号CN103361026A公开了一种路面裂缝修补材料及其制备方法，其特征在于是一种在受到压力冲击时，即发生弹性变形，也同时发生塑性变形，塑性变形会消耗掉大部分的冲击能，而弹性变形所积蓄的部分能量能在外力撤除后使材料慢慢恢复到受压前的形状的材料，由微孔聚氨酯弹性体面层材料、纤维增强材料和胶黏剂组成，该材料可以长时间经受行车造成的剪切力和裂缝自身的热胀冷缩力，修补效果维持5年以上。该发明是一种寿命长、施工便捷、低碳环保、性价比高的多用途路面裂缝修补材料及其制备方法的技术方案。该材料属于一种创可贴式的贴面修复材料，该裂缝修补材料会因为热胀冷缩而使其和路面的粘结性降低，在车轮的反复剪切力和压力作用下甚至会脱落，使裂缝重新暴露出来。
发明内容
本发明的目的是解决现有用于修复路面裂缝的材料存在易造成路面裂缝处突起、材料强度低、扯断伸长率低、渗透性差、污染环境、固化时间长和与路面的粘结性差的技术问题，提供一种修复公路裂缝的复合材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种修复公路裂缝的复合材料，其包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：30～65份；
聚氧化丙烯二元醇N210：40～25份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：12～5份；
炭黑：8～2份；
钛白粉：7～2份；
催化剂：3～1份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：6～22.6份；
邻苯二甲酸二辛脂：22.6～6份。
所述聚氧化丙烯二元醇N210的平均相对分子质量为1000；所述的聚氧化丙烯二元醇N220的平均相对分子质量为2000；所述的端氨基聚氧化丙烯醚D2000的平均相对分子质量为2000，其端氨基官能度为2。
所述催化剂为有机铋或有机锌中的一种或两种以任意比的混合物。
所述炭黑为粒径≤5μm的色素炭黑。
所述钛白粉为粒径≤10μm的金红石型钛白粉。
一种制备上述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取30～65份的聚氧化丙烯二元醇N220、8～2份的炭黑和7～2份的钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入40～25份的聚氧化丙烯二元醇N210、12～5份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和3～1份的催化剂，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯6～22.6份和邻苯二甲酸二辛脂22.6～6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
所述聚氧化丙烯二元醇N210的平均相对分子质量为1000；所述的聚氧化丙烯二元醇N220的平均相对分子质量为2000；所述的端氨基聚氧化丙烯醚D2000的平均相对分子质量为2000，其端氨基官能度为2。
所述催化剂为有机铋或有机锌中的一种或两种以任意比的混合物。
所述炭黑为粒径≤5μm的色素炭黑。
所述钛白粉为粒径≤10μm的金红石型钛白粉。
与背景技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明是一种双组分的聚氨酯修复材料，作为路面裂缝的聚合物修复材料使用时，A、B两组分按质量比1:1进行混合反应，操作简单，在常温下即可固化；将A、B两组分均匀混合后，25℃条件下，混合物不流动时间≤8min，固化时间≤90min，固化后即可通车，且固化时间可以通过调节催化剂的加入量以及种类进行调节，解决了以往道路修补需要长时间封闭交通的问题；
2)与传统的补缝材料相比，本发明的补缝材料无低挥发性的有毒有机溶剂，避免了施工过程中有机溶剂对施工人员的身体健康造成伤害，同时避免了溶剂挥发到空气当中对环境造成污染，是一种清洁绿色环保路面裂缝修复聚合物材料；
3)本发明作为路面裂缝修复聚合物材料使用时，具有初始粘度低、渗透性好、粘结性强和扯断伸长率大的特性，使补缝材料与路面裂缝的断面具有很高渗透深度和良好的粘结强度而不易脱落，提高了修复效果和作用，有效地延长了公路的使用年限，避免了大量的开挖式修复裂缝对人力物力的需求，大大降低了对道路的维护成本；
4)在寒冷的冬季道路裂缝会受冷变宽，传统的裂缝修补材料受冷会收缩且变脆，双重作用的结果使原本修补好的裂缝重新开裂，冬季融化的雪水即可侵入到裂缝和路基中，水分的反复冻融及车辆碾压，对路基会造成极大的破坏，因而大大缩短道路的使用年限；而本发明的聚合物修复材料在灌封时渗透性好，与路面裂缝的路基断面粘结强度高，固化物又具备良好的耐低温和耐高温以及较大的扯断伸长率的特点，在严寒的冬季，随着道路裂缝受冷变宽，裂缝修复的聚合物材料也会相应程度的被拉长，使路面裂缝处于密封状态，防止了冬季熔融雪水通过裂缝浸入路基进而对路基的破坏；而随着天气转暖，道路裂缝的闭合，本发明的道路修复材料又会随着裂缝的变窄而收缩并且不会在裂缝处鼓起，具有可逆形变的特点，使路面裂缝总是处于密封状态；本发明的公路裂缝修复聚合物材料对裂缝修复后不会受温差较大变化的影响，避免因为温度降低或升高使原本修补好的裂缝再次开裂，延长了道路的使用寿命，保持了道路的平整性和行车的舒适性。
5)本发明的裂缝修复聚合物材料可完全满足对公路裂缝的快速修复和运行要求，尤其可满足环境温差变化较大区域的道路裂缝的修复。
将所述A、B组分混合固化后参照GB/T6031-1998《硫化橡胶或热塑性橡胶硬度测定》、GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》、GB/T529-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度测定》、GB/T5723-1993《硫化橡胶或热塑性橡胶试验用试样和制品尺寸测定》、GB/T 2790-1995《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》、GB/T3511-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶耐候性》等标准进行性能测试，结果示于表1。
表1.修复公路裂缝的复合材料材料力学性能
具体实施方式
实施例1
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：30份；
聚氧化丙烯二元醇N210：40份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：12份；
粒径≤5μm的色素炭黑：8份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：7份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：3份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：6份；
邻苯二甲酸二辛脂：22.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取30份的聚氧化丙烯二元醇N220、8份的粒径≤5μm的色素炭黑和7份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入40份的聚氧化丙烯二元醇N210、12份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和3份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯6份和邻苯二甲酸二辛脂22.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤5min，固化时间≤55min，固化后即可通车。
实施例2
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：65份；
聚氧化丙烯二元醇N210：25份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：5份；
粒径≤5μm的色素炭黑：2份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：2份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：1份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：22.6份；
邻苯二甲酸二辛脂：6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取65份的聚氧化丙烯二元醇N220、2份的粒径≤5μm的色素炭黑和2份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入25份的聚氧化丙烯二元醇N210、5份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和1份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯22.6份和邻苯二甲酸二辛脂6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤8min，固化时间≤85min，固化后即可通车。
实施例3
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：37份；
聚氧化丙烯二元醇N210：38份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：11份；
粒径≤5μm的色素炭黑：6份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：6份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：10份；
邻苯二甲酸二辛脂：18.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取37份的聚氧化丙烯二元醇N220、6份的粒径≤5μm的色素炭黑和6份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入38份的聚氧化丙烯二元醇N210、11份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和2份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯10份和邻苯二甲酸二辛脂18.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min，固化时间≤65min，固化后即可通车。
实施例4
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：50份；
聚氧化丙烯二元醇N210：25份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：10份；
粒径≤5μm的色素炭黑：7份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：6份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：15份；
邻苯二甲酸二辛脂：13.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取50份的聚氧化丙烯二元醇N220、7份的粒径≤5μm的色素炭黑和6份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入25份的聚氧化丙烯二元醇N210、10份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和2份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯15份和邻苯二甲酸二辛脂13.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min30s，固化时间≤70min，固化后即可通车。
实施例5
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：45份；
聚氧化丙烯二元醇N210：27份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：12份；
粒径≤5μm的色素炭黑：7份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：6份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：3份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：20份；
邻苯二甲酸二辛脂：8.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取45份的聚氧化丙烯二元醇N220、7份的粒径≤5μm的色素炭黑和6份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入27份的聚氧化丙烯二元醇N210、12份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和3份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯20份和邻苯二甲酸二辛脂8.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤5min，固化时间≤57min，固化后即可通车。
实施例6
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：50份；
聚氧化丙烯二元醇N210：30份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：7份；
粒径≤5μm的色素炭黑：6份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：5份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：9份；
邻苯二甲酸二辛脂：19.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取50份的聚氧化丙烯二元醇N220、6份的粒径≤5μm的色素炭黑和5份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入30份的聚氧化丙烯二元醇N210、7份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和2份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯9份和邻苯二甲酸二辛脂19.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min45s，固化时间≤70min，固化后即可通车。
实施例7
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：46份；
聚氧化丙烯二元醇N210：33份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：5份；
粒径≤5μm的色素炭黑：7份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：6份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：3份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：13份；
邻苯二甲酸二辛脂：15.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取46份的聚氧化丙烯二元醇N220、7份的粒径≤5μm的色素炭黑和6份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入33份的聚氧化丙烯二元醇N210、5份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和3份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯13份和邻苯二甲酸二辛脂15.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min30s，固化时间≤75min，固化后即可通车。
实施例8
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：45份；
聚氧化丙烯二元醇N210：34份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：7份；
粒径≤5μm的色素炭黑：6份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：6份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：17份；
邻苯二甲酸二辛脂：11.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取45份的聚氧化丙烯二元醇N220、6份的粒径≤5μm的色素炭黑和6份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入34份的聚氧化丙烯二元醇N210、7份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和2份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯17份和邻苯二甲酸二辛脂11.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min40s，固化时间≤73min，固化后即可通车。
实施例9
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：47份；
聚氧化丙烯二元醇N210：34份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：5份；
粒径≤5μm的色素炭黑：6份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：6份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：21.6份；
邻苯二甲酸二辛脂：7份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取47份的聚氧化丙烯二元醇N220、6份的粒径≤5μm的色素炭黑和6份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入34份的聚氧化丙烯二元醇N210、5份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和2份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯21.6份和邻苯二甲酸二辛脂7份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min50s，固化时间≤79min，固化后即可通车。
实施例10
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：42份；
聚氧化丙烯二元醇N210：34份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：8份；
粒径≤5μm的色素炭黑：6份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：6份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：8份；
邻苯二甲酸二辛脂：20.6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取42份的聚氧化丙烯二元醇N220、6份的粒径≤5μm的色素炭黑和6份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入34份的聚氧化丙烯二元醇N210、8份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和2份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯8份和邻苯二甲酸二辛脂20.6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min50s，固化时间≤75min，固化后即可通车。
实施例11
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：50份；
聚氧化丙烯二元醇N210：29份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：9份；
粒径≤5μm的色素炭黑：5份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：5份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：22.6份；
邻苯二甲酸二辛脂：6份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取50份的聚氧化丙烯二元醇N220、5份的粒径≤5μm的色素炭黑和5份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入29份的聚氧化丙烯二元醇N210、9份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和2份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯22.6份和邻苯二甲酸二辛脂6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤7min48s，固化时间≤72min，固化后即可通车。
实施例12
本实施例中的一种修复公路裂缝的复合材料，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：53份；
聚氧化丙烯二元醇N210：28份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：8份；
粒径≤5μm的色素炭黑：4份；
粒径≤10μm的金红石型钛白粉：4份；
有机铋(常州凯瑞化学科技有限公司生产的KRBi-A3有机铋)：3份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：17.6份；
邻苯二甲酸二辛脂：11份。
一种制备本实施例所述修复公路裂缝的复合材料的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取53份的聚氧化丙烯二元醇N220、4份的粒径≤5μm的色素炭黑和4份的粒径≤10μm的金红石型钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入28份的聚氧化丙烯二元醇N210、8份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和3份的KRBi-A3有机铋，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯17.6份和邻苯二甲酸二辛脂11份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
将A、B两组分按质量比为1:1进行混合固化后，25℃条件下，混合物不流动时间≤6min10s，固化时间≤60min，固化后即可通车。
上述实施例中的有机铋还可以用有机锌或有机铋与有机锌以任意比的混合物代替。
上述实施例中所述聚氧化丙烯二元醇N210的平均相对分子质量为1000；所述的聚氧化丙烯二元醇N220的平均相对分子质量为2000；所述的端氨基聚氧化丙烯醚D2000的平均相对分子质量为2000，其端氨基官能度为2。
Claims (10)
1.一种修复公路裂缝的复合材料，其特征在于：包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为1：1；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
聚氧化丙烯二元醇N220：30～65份；
聚氧化丙烯二元醇N210：40～25份；
端氨基聚氧化丙烯醚D2000：12～5份；
炭黑：8～2份；
钛白粉：7～2份；
催化剂：3～1份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
聚醚型聚氨酯预聚体：71.4份；
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯：6～22.6份；
邻苯二甲酸二辛脂：22.6～6份。
2.根据权利要求1所述的一种修复公路裂缝的复合材料，其特征在于：所述聚氧化丙烯二元醇N210的平均相对分子质量为1000；所述的聚氧化丙烯二元醇N220的平均相对分子质量为2000；所述的端氨基聚氧化丙烯醚D2000的平均相对分子质量为2000，其端氨基官能度为2。
3.根据权利要求1所述的一种修复公路裂缝的复合材料，其特征在于：所述催化剂为有机铋或有机锌中的一种或两种以任意比的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种修复公路裂缝的复合材料，其特征在于：所述炭黑为粒径≤5μm的色素炭黑。
5.根据权利要求1所述的一种修复公路裂缝的复合材料，其特征在于：所述钛白粉为粒径≤10μm的金红石型钛白粉。
6.一种制备权利要求1所述修复公路裂缝的复合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
①A组分的制备：取30～65份的聚氧化丙烯二元醇N220、8～2份的炭黑和7～2份的钛白粉缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨分散均匀后的混合物转入混合反应釜中，再向混合反应釜中加入40～25份的聚氧化丙烯二元醇N210、12～5份的端氨基聚氧化丙烯醚D2000和3～1份的催化剂，在常温下搅拌混合均匀，在真空度为0.08～0.09MPa状态下抽真空30min，即得A组分；
②聚醚型聚氨酯预聚体的制备：将100份的聚氧化丙烯二元醇N220加入到反应器中，在120℃温度和真空度为0.08～0.09MPa的状态下脱水2.5h，然后降温至50℃，再向反应器中加入42.1份的MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80℃并保温反应直至-NCO基团的质量百分比为7％，得聚醚型聚氨酯预聚体；
③B组分的制备：取步骤②制备的聚醚型聚氨酯预聚体71.4份、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯6～22.6份和邻苯二甲酸二辛脂22.6～6份加入反应釜中搅拌混合均匀，即得B组分，并充氮气密封保存；
④将A、B两组分按质量比为1:1的比例混合均匀即得修复公路裂缝的复合材料。
7.根据权利要求6所述的一种制备修复公路裂缝的复合材料的方法，其特征在于：所述聚氧化丙烯二元醇N210的平均相对分子质量为1000；所述的聚氧化丙烯二元醇N220的平均相对分子质量为2000；所述的端氨基聚氧化丙烯醚D2000的平均相对分子质量为2000，其端氨基官能度为2。
8.根据权利要求6所述的一种制备修复公路裂缝的复合材料的方法，其特征在于：所述催化剂为有机铋或有机锌中的一种或两种以任意比的混合物。
9.根据权利要求6所述的一种制备修复公路裂缝的复合材料的方法，其特征在于：所述炭黑为粒径≤5μm的色素炭黑。
10.根据权利要求6所述的一种制备修复公路裂缝的复合材料的方法，其特征在于：所述钛白粉为粒径≤10μm的金红石型钛白粉。
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Denomination of invention: The invention relates to a composite material for repairing highway cracks and a preparation method thereof Effective date of registration: 20220127 Granted publication date: 20170829 Pledgee: Bank of China Limited Taiyuan Binzhou sub branch Pledgor: TAIYUAN LUBANG TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022140000003 |
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