一種瀝青路面用雙組份常溫固化灌縫材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種路面修補材料，具體涉及一種浙青路面用雙組份常溫固化灌縫材 料。
【背景技術】
[0002] 浙青混凝土路面由于具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪聲小、施工周期短、養護維 修簡便等優點，在高等級公路建設中成為主導結構形式。然而，浙青路面的裂縫是困擾了國 內外道路工程界的難題，至今仍未得到很好的解決。裂縫的存在使得路表水、空氣及其他有 害物質可通過縫隙浸入路面結構內部，并沿著混合料的孔隙滲入路面基層和路基，使路面 基層和路基發軟，產生唧漿、唧泥、沖刷和凍脹，進而使路面形成局部凹陷，最終導致路面產 生網裂與坑槽，嚴重地影響車輛的行駛質量與道路的通行能力，大大降低了路面的使用壽 命。
[0003] 裂縫修補是浙青路面最經濟有效的預防性養護措施之一，也是浙青路面必須進行 的常規工程養護內容。
[0004] 灌縫材料性能的優劣，直接決定了灌縫的效果與耐久性。目前常用的灌縫材料有： (1)浙青質材料熱灌法，該方法主要是將浙青或改性浙青加熱后灌縫，存在的主要缺陷是灌 入裂縫的熱浙青質材料易冷卻，不容易進入路面裂縫的深處，同時還存在灌入的浙青在與 冷的舊路面粘結前易被車輪帶走的問題。（2)浙青材質常溫灌法，該方法主要是利用乳化 浙青或高粘乳化浙青進行灌縫，特點是黏度低，適用于較小的裂縫和常溫下施工，但高溫穩 定性、低溫穩定性、彈性恢復性能、耐候性、耐腐蝕性和自愈能力不足。（3)利用聚氨酯、環 氧、硅酮等有機高分子膠黏劑進行灌縫。專利CN201010189080涉及一種用于浙青、水泥路 面灌縫的高效樹脂型灌縫膠，其組分的質量百分比為：芳烴10~15%、改性劑3~10%、增 強劑1~3%、助溶劑3~10%、樹脂混合物30~60%、重交浙青10~20%，先將芳烴加熱至 60~70°C，然后加入改性劑攪拌約30分鐘；再逐步緩慢加入增強劑和助熔劑；最后將樹脂 與浙青加入，保溫120°C，在攪拌的情況下保持30分鐘，即可生產出性能優越的樹脂型灌縫 膠。所用的樹脂混合物為石油樹脂混合物，未提及具體的樹脂種類。專利201010543980涉 及一種高速公路及道橋用環氧浙青材料及制備方法，環氧浙青材料由A、B兩部分按質量 比為2. 0~3. 5 :1組成；所述的A部分由以下各組分組成，各組分按質量份計：浙青300份， 桐油改性環氧樹脂90~250份，脂肪族二元羧酸或聚脂肪族二元羧酸酐30~90份，環氧 樹脂固化促進劑〇~1份，不飽和酸酐40~70份；所述的B部分為環氧樹脂或/和含環氧 基的縮水甘油醚；其制備方法為：將A部分除浙青外的物質和B部分均勻地混入浙青中而 制得。專利CN201110247391. 3提供了一種用于路面修復的環氧樹脂灌縫材料及其制備方 法，按質量比由三組份組成：粘合組分：固化組分：填充劑=1 :〇. 1~1 :〇. 1~1 ;其中：粘合 組分是由以下原材料按質量份數比配制而成：縮水甘油酯類環氧樹脂1~100份，脂肪族環 氧樹脂1~100份，聚氨酯改性環氧樹脂1~60份；縮水甘油酯、醚類稀釋劑1~60份；固 化組分是由固化劑及固化促進劑配制而成；填充劑為活性二氧化硅、活性氫氧化鋁、活性氧 化鋁、活性氫氧化鎂、活性硅灰石、活性硅藻土等粉體材料。該專利中未涉及浙青的加入。
【發明內容】
[0005] 本發明目的在于提供了一種浙青路面用雙組份常溫固化灌縫材料。
[0006] 基于上述目的，本發明采取了如下技術方案：一種浙青路面用雙組份常溫固化灌 縫材料，所述灌縫材料由A、B兩組分組成，其中： A組分的重量組成為：巰醇改性聚氨酯50~100份、浙青20~50份、填料0~200份、 增塑劑10~50份、耐老化劑0. 3~1份、固化促進劑0~3份； B組分的重量組成為：液體環氧樹脂50~100份、活性稀釋劑10~30份、填料0~30 份、 增塑劑10~50份。
[0007] 所述A組分和B組分的重量比為2 :1~1 :2。
[0008] 所述巰醇改性聚氨酯經由下述步驟制得：1)將兩種或三種聚合物多元醇混合，在 100~120°C真空脫水2~3小時，脫水后加入多異氰酸酯，在30~60°C反應10~15小時， 制成端異氰酸基聚氨酯；2)加入巰醇和酸性催化劑，在60~80°C反應18~24小時，真空脫 除揮發物，即得巰醇改性聚氨酯；所述聚合物多元醇選自25°C粘度為300~lOOOmPa.s的 聚酯多元醇、平均分子量為600~6000的聚氧化丙烯二元醇、平均分子量為600~3000的 聚氧化丙烯三元醇和分子量為400~1000的聚四氫呋喃二元醇；所述酸性催化劑為鹽酸、 硫酸、磷酸或硝酸，所述的巰醇的結構通式為HS-R-A，其中R為烷基、醚鍵結構，A為羥基、 羧基或氨基中的任一種；步驟1)中按異氰酸基和聚合物多元醇中羥基的摩爾比為3 :1~ 0. 8 :1，加入多異氰酸酯；步驟2)中按照體系中異氰酸基的摩爾數加入計量的巰基乙醇，其 中巰基乙醇與異氰酸基的摩爾比為〇. 95 :1~1 :1. 05 ;酸性催化劑的用量為0. 5%。~1%。
[0009]所述固化促進劑選自雙（2-二甲氨基乙基）醚、三亞乙基二胺、N，N'_二甲基環己 胺、N，N，N'，N'-四甲基亞烷基二胺、N，N-二甲基乙醇胺、N-乙基嗎啉、2,4,6-三（二甲氨 基甲基）苯酚和N，N-二甲芐胺。
[0010] 所述的環氧樹脂選自縮水甘油醚類液體環氧化合物、縮水甘油酯類液體環氧化合 物、縮水甘油胺類液體環氧化合物、脂肪族液體環氧化合物和脂環族液體環氧化合物。
[0011] 所述的活性稀釋劑選自二縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、 正丁基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、2-乙基-己基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚和甲基 丙烯酸縮水甘油醚。
[0012] 所述浙青選自石油浙青、巖浙青和湖浙青。
[0013] 所述增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰 苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸丁芐酯和磷酸三辛酯。
[0014] 所述填料選自碳酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、滑石粉、鈦白粉、立德粉、炭黑和白炭黑。
[0015] 所述的耐老化劑為抗氧劑和抗紫外線劑的混合物，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、 抗氧劑1035,抗氧劑1076和抗氧劑AT-215 ;所述抗紫外線劑為抗紫外線劑UV-327或抗紫 外線劑UV-328。
[0016] 本發明的有益效果為： (1)本發明通過聚氨酯的分子設計，提高了浙青混合料和灌縫材料的相容性，使制備的 灌縫材料既能和極性較強的石料良好粘接，又能與非極性的浙青混合料進行粘結。制備的 浙青路面裂縫灌縫材料在國內外未見報道。
[0017] (2)本發明浙青路面裂縫灌縫材料具有伸長率高，粘接強度大，常溫即可固化的特 點。實驗證實，本發明的灌縫材料本體斷裂強度均在3. 76MPa以上，達6. 28MPa，灌縫材料 本體斷裂伸長率均在358以上，達560%;灌縫材料與浙青混凝土的粘結斷裂強度均在2. 2 MPa以上，達3. 62MPa，與浙青混凝土的斷裂伸長率均在320%以上，達426%。
[0018] (3)本發明灌縫材料所需的原材料來源廣泛，制備工藝成熟，生產成本較低，具有 很好的市場前景。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體實施例，對本發明作進一步的說明。
[0020] 有必要再次指出的是，以下實施例只用于本發明作進一步說明，不能理解為對本 發明保護范圍的限制，該領域的普通技術人員根據上述
【發明內容】
做出的一些非本質的改進 和調整仍屬于本發明的保護范圍。
[0021] 實施例1 一種浙青路面用雙組份常溫固化灌縫材料，由A、B兩組分組成，其中： A組分的重量組成：巰醇改性聚氨酯100份，浙青(基質石油浙青）20份，鄰苯二甲酸二 丁酯（DBP)25份，活性重質碳酸鈣50份，抗紫外線劑（UV-327)0. 2份，抗氧劑（AT-215)0. 1 份，2,4,6_三（二甲氨基甲基）苯酚2份。
[0022] B組分的重量組成：縮水甘油醚液體環氧樹脂80份，二縮水甘油醚20份，活性重 質碳酸鈣20份，鄰苯二甲酸二丁酯（DBP) 10份。
[0023] 巰醇改性聚氨酯經由下述步驟制得：1)將分子量為600的聚環氧丙烷二元醇 (PPG-206)600g，分子量為3000的聚環氧丙烷三元醇（PPG-330)300g，在120°C，0.01MPa真 空脫水2小時，冷卻至室溫。按照異氰酸基與羥基的摩爾比為2:1的計量加入甲苯二異氰 酸酯TDI，在60°C下反應10小時，測定體系中的異氰酸基含量；2)按照體系中異氰酸基的 摩爾數，加入計量的巰基乙醇，其中巰基乙醇與異氰酸基的摩爾比為1 :1，并加入0.3%的鹽 酸，升溫至80°C，繼續反應18小時，測定體系中的異氰酸基含量，當體系中的異氰酸基含量 彡0. 05%時結束反應，在反應溫度下，0.OIMPa壓強下脫除揮發物2小時，降溫至室溫，即得 巰醇改性聚氨酯。
[0024]A、B組分按上述比例混合均勻后，分別包裝，使用時，A、B組分按照2:1質量比混 合均勻后，在常溫下固化8小時即可。
[0025] 實施例2 一種浙青路面用雙組份常溫固化灌縫材料，由A、B兩組分組成，其中： A組分的重量組成：巰醇改性聚氨酯80份，印尼布敦巖浙青30份，鄰苯二甲酸二辛酯 (D0P) 10份，雙（2-二甲氨基乙基）醚2份，抗紫外線劑（UV-327) 0. 5份，抗氧劑(抗氧劑 1010) 0? 5 份。
[0026]B組分的重量組成：縮水甘油酯液體環氧樹脂80份，正丁基縮水甘油醚10份，硫 酸鋇20份，鄰苯二甲酸二辛酯（D0P) 10份。