CN113372876A - 一种二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，包括如下步骤：潜伏型水性环氧树脂制备：取双酚A型环氧树脂、乳化剂、潜伏型固化剂，混合、加热、再向混合物中滴加水，搅拌后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：取乳化沥青、水性树脂乳液、分散剂混合，搅拌后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；二阶水性树脂沥青粘结料的制备：取一阶水性树脂改性乳化沥青、潜伏型水性环氧树脂、增溶剂混合，搅拌后制得。通过水性树脂乳液改性的乳化沥青一阶固化后，其表面形成的致密的树脂沥青薄膜可以很好的隔绝轮胎与沥青之间的作用，保证施工过程中粘层材料不会被带走。
Description
技术领域
本发明涉及沥青粘结料制备方法，特别涉及一种二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法。
背景技术
粘结层是连接道路两个面层的结构，能将沥青混凝土上下层连接成一体，其与基层及面层的沥青混合料均具有较好的粘结力，并且具备一定的高温稳定性，能够减少在重载条件下发送层间推移和拥包等病害。随着新建路面和预防性养护中超薄罩面铺装需求的增大，对粘层材料的性能要求也越来越严格。目前，国内多采用普通乳化沥青或聚合物乳液改性乳化沥青作为粘层材料，但是这一类材料涂抹后高温条件下普遍存在粘脚、干燥慢、容易分层、强度低等问题。近年来，道路材料研究人员开发一种高温不粘轮的不粘轮乳化沥青材料作为粘层材料。其在施工过程中不易被施工车辆带走，且具有良好的粘结强度，但是不粘轮乳化沥青从本质上属于沥青类材料，属于热塑性材料，在经过热混合料热冲击后性能还是会有明显损伤。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供具有超强的粘结强度、优良的低温柔韧性和弹性恢复等性能的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法。引入二阶固化的理念，一阶固化时可以解决常温撒布粘层油后施工车辆带走粘层材料从而损伤粘结层性能的问题，二阶固化可以解决在热混合料摊铺过程中对粘层材料进行热冲击带来性能损伤的问题。
技术方案：本发明提供一种二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，包括如下步骤：
(1)潜伏型水性环氧树脂制备：称量双酚A型环氧树脂100份、乳化剂1-10份、潜伏型固化剂1-7份，混合、加热、搅拌1-2h，再向混合物中滴加100-150份水，搅拌后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；
(2)一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：称量乳化沥青100份、水性树脂乳液20-40份、分散剂1-5份混合，搅拌后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；
(3)二阶水性树脂沥青粘结料的制备：称量一阶水性树脂改性乳化沥青100份、潜伏型水性环氧树脂20-30份、增溶剂5-10份混合，搅拌后制得二阶水性树脂沥青粘结料。
进一步地，所述步骤(1)中双酚A型环氧树脂的环氧当量为196-238。
进一步地，所述步骤(1)中乳化剂为OP-10、SP-50、十二烷基苯磺酸钠中的一种或者两种以上的混合物。
进一步地，所述步骤(1)中所述潜伏型固化剂为双氰胺、双氰胺衍生物或二胺基二苯砜的中的一种或者两种以上的混合物。
进一步地，所述步骤(1)中双酚A型环氧树脂、乳化剂、潜伏型固化剂加热温度为50-80℃，搅拌速率为2000-3000r/min，加水低速搅拌速率为200-300r/min。
进一步地，所述步骤(2)中乳化沥青为阳离子乳化沥青，固含量为60％-63％。
进一步地，所述步骤(2)中水性树脂乳液为水性阳离子丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液中的一种或者两种以任意比例互溶的混合液体。
进一步地，所述增溶剂为改性桐油、改性蓖麻油、环氧大豆油中的一种或者两种以上的混合物。
进一步地，所述二阶水性树脂沥青粘结料撒布量为0.3-0.6kg/m2。优选地，所述二阶水性树脂沥青粘结料用于沥青与沥青之前粘层时撒布量为0.3-0.6kg/m2。所述二阶水性树脂沥青粘结料用作沥青路面薄层铺装防水粘结层时撒布量为0.4-0.6kg/m2。
有益效果：本发明引入二阶固化的理念，制备了一种全新体系下的沥青路面粘结料。与传统方法中采用热塑性沥青基材料相比，通过水性树脂乳液改性的乳化沥青一阶固化后，其表面形成的致密的树脂沥青薄膜可以很好的隔绝轮胎与沥青之间的作用，从而保证施工过程中粘层材料不会被施工车辆带走。摊铺热混合料时，在高温情况下会激活二阶树脂沥青粘结料中的潜伏型固化剂，从而与体系中的水性环氧发生固化反应，生产致密的热固性的三维网状结构，具有超强的粘结强度，能够很好的将上层混合料和粘层紧密结合在一起。且在树脂的改性作用下，二阶水性树脂沥青粘结料具有优良的低温柔韧性和弹性恢复，不易在载荷作用下发生破坏。
具体实施方式
实施例1
(1)潜伏型水性环氧树脂制备：称量环氧当量为225的双酚A型环氧树脂100份、OP-10乳化剂5份、双氰胺4份加入到反应釜中，加热至60℃后按照2500r/min搅拌1.5h，再向反应釜中滴加120份水，按照250r/min搅拌0.5h后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；
(2)一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：称量固含量为61％的阳离子乳化沥青100份、水性聚氨酯乳液30份、分散剂3份加入到分散机中，搅拌0.5h后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；
(3)二阶水性树脂沥青粘结料的制备：称量一阶水性树脂改性乳化沥青100份、潜伏型水性环氧树脂25份、改性蓖麻油7份加入到反应釜中，搅拌1h后制得二阶水性树脂沥青粘结料。
制备的二阶水性树脂沥青粘结料撒布量为0.5kg/m2，测试二阶水性树脂沥青粘结料的技术指标如下：
表1二阶水性树脂沥青粘结料技术指标
实施例2
(1)潜伏型水性环氧树脂制备：称量环氧当量为230的双酚A型环氧树脂100份、SP-50乳化剂7份、双氰胺衍生物6份加入到反应釜中，加热至70℃后按照2700r/min搅拌1.8h，再向反应釜中滴加150份水，按照300r/min搅拌0.5h后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；
(2)一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：称量固含量为63％的阳离子乳化沥青100份、水性阳离子丙烯酸乳液35份、分散剂5份加入到分散机中，搅拌0.5h后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；
(3)二阶水性树脂沥青粘结料的制备：称量一阶水性树脂改性乳化沥青100份、潜伏型水性环氧树脂30份、改性桐油10份加入到反应釜中，搅拌1h后制得二阶水性树脂沥青粘结料。
制备的二阶水性树脂沥青粘结料撒布量为0.4kg/m2，测试二阶水性树脂沥青粘结料的技术指标如下：
表2二阶水性树脂沥青粘结料技术指标
实施例3
(1)潜伏型水性环氧树脂制备：称量环氧当量为200的双酚A型环氧树脂100份、十二烷基苯磺酸钠乳化剂4份、二胺基二苯砜3份加入到反应釜中，加热至80℃后按照2000r/min搅拌1h，再向反应釜中滴加100份水，按照200r/min搅拌0.5h后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；
(2)一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：称量固含量为60％的阳离子乳化沥青100份、水性阳离子丙烯酸乳液和水性聚氨酯乳液(水性阳离子丙烯酸乳液和水性聚氨酯乳液质量比为1∶1)26份、分散剂2份加入到分散机中，搅拌0.5h后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；
(3)二阶水性树脂沥青粘结料的制备：称量一阶水性树脂改性乳化沥青100份、潜伏型水性环氧树脂20份、环氧大豆油8份加入到反应釜中，搅拌1h后制得二阶水性树脂沥青粘结料。
制备的二阶水性树脂沥青粘结料撒布量为0.6kg/m2，测试二阶水性树脂沥青粘结料的技术指标如下：
表3二阶水性树脂沥青粘结料技术指标
实施例4
(1)潜伏型水性环氧树脂制备：称量环氧当量为210的双酚A型环氧树脂100份、OP-10和十二烷基苯磺酸钠(OP-10和十二烷基苯磺酸钠质量比为1∶1)乳化剂8份、双氰胺衍生物6份加入到反应釜中，加热至58℃后按照2200r/min搅拌2h，再向反应釜中滴加100份水，按照260r/min搅拌0.5h后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；
(2)一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：称量固含量为63％的阳离子乳化沥青100份、水性阳离子丙烯酸乳液36份、分散剂4份加入到分散机中，搅拌0.5h后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；
(3)二阶水性树脂沥青粘结料的制备：称量一阶水性树脂改性乳化沥青100份、潜伏型水性环氧树脂25份、环氧大豆油6份加入到反应釜中，搅拌1h后制得二阶水性树脂沥青粘结料。
制备的二阶水性树脂沥青粘结料撒布量为0.3kg/m2，测试二阶水性树脂沥青粘结料的技术指标如下：
表4二阶水性树脂沥青粘结料技术指标
实施例5
(1)潜伏型水性环氧树脂制备：称量环氧当量为238的双酚A型环氧树脂100份、SP-50和十二烷基苯磺酸钠(SP-50和十二烷基苯磺酸钠质量比为1∶1)乳化剂5份、二胺基二苯砜4份加入到反应釜中，加热至65℃后按照2700r/min搅拌1.4h，再向反应釜中滴加130份水，按照220r/min搅拌0.5h后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；
(2)一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：称量固含量为60％的阳离子乳化沥青100份、水性聚氨酯乳液28份、分散剂2份加入到分散机中，搅拌0.5h后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；
(3)二阶水性树脂沥青粘结料的制备：称量一阶水性树脂改性乳化沥青100份、潜伏型水性环氧树脂24份、改性桐油和环氧大豆油(改性桐油和环氧大豆油质量比为1∶2)5份加入到反应釜中，搅拌1h后制得二阶水性树脂沥青粘结料。
制备的二阶水性树脂沥青粘结料撒布量为0.6kg/m2，测试二阶水性树脂沥青粘结料的技术指标如下：
表5二阶水性树脂沥青粘结料技术指标
Claims (9)
1.一种二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)潜伏型水性环氧树脂制备：称量双酚A型环氧树脂100份、乳化剂1-10份、潜伏型固化剂1-7份，混合、加热、搅拌1-2h，再向混合物中滴加100-150份水，搅拌后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；
(2)一阶水性树脂改性乳化沥青的制备：称量乳化沥青100份、水性树脂乳液20-40份、分散剂1-5份混合，搅拌后制得一阶水性树脂改性乳化沥青；
(3)二阶水性树脂沥青粘结料的制备：称量一阶水性树脂改性乳化沥青100份、潜伏型水性环氧树脂20-30份、增溶剂5-10份混合，搅拌后制得二阶水性树脂沥青粘结料。
2.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中双酚A型环氧树脂的环氧当量为196-238。
3.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中乳化剂为OP-10、SP-50、十二烷基苯磺酸钠中的一种或者两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述潜伏型固化剂为双氰胺、双氰胺衍生物或二胺基二苯砜的中的一种或者两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中双酚A型环氧树脂、乳化剂、潜伏型固化剂加热温度为50-80℃，搅拌速率为2000-3000r/min，加水低速搅拌速率为200-300r/min。
6.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中乳化沥青为阳离子乳化沥青，固含量为60％-63％。
7.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中水性树脂乳液为水性阳离子丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液中的一种或者两种以任意比例互溶的混合液体。
8.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述增溶剂为改性桐油、改性蓖麻油、环氧大豆油中的一种或者两种以上的混合物。
9.根据权利要求1所述的二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于：所述二阶水性树脂沥青粘结料撒布量为0.3-0.6kg/m2。
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