路面裂缝灌缝料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种道路裂缝灌缝料及其制备方法，它是由组份A和组份B按照质量比为1.2-1.6制成，其中组份A是由各组份按照以下质量百分比制成：预聚体A大于等于50%且小于100%、预聚体B大于0%且小于50%、纳米碳酸钙大于0%且小于10%；其中预聚体A是由各组份按照以下质量百分比制成：甲氧基聚乙二醇60-80%、二异氰酸酯20-40%，预聚体B由各组份按照以下质量百分比制成：蓖麻油聚氧乙烯醚40-60%、二异氰酸酯40-60%；组份B是由各组份按照以下质量百分比制成：固化剂95-98.5%、表面活性剂1-4.9%、催化剂0.1-0.5%；本发明具有低成本、低能耗、低污染、适用于各种环境、无需加热、快速固化成型、弹性大、粘结力强、防水性高、耐老化的优点。
【专利说明】路面裂缝灌缝料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于道路工程【技术领域】，特别涉及一种低成本、低能耗、低污染、适用于各种环境、快速固化成型、弹性大、粘结力强、防水性高、耐老化的道路裂缝灌缝料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着交通事业的发展和在役公路使用年限的增加，很多公路或多或少的出现了各种病害问题，裂缝是高速公路路面各类破损中最常见、最易发生和最早期产生的一种病害，它几乎伴随着公路的整个使用期，并随着路龄的增长而加重。裂缝处治已成为公路和城市建设决策部门的一件大事。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分，使得基层路基老化，导致路面承载力降低，导致路面承载力下降，产生唧浆、台阶、网裂等病害，加速路面破坏。因此，加强对高速公路路面病害的治理是至关重要的。目前，国内采用两大类方法处治路面裂缝:一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施，二是在维修养护时选用合适的加铺层体系。常规的裂缝处理方案施工成本很高，公路网裂、龟裂病害按照常规的方案要进行挖除重铺，开挖维修会不可避免的挖除一些完好路段(即“超挖现象”)，裂缝处理超挖面积往往高达60%~80%，造成巨大浪费。由于常规的灌缝材料大多是浙青材料、浙青材料的复合品、珪酮胶(玻璃胶)等与浙青路面的浙青混凝土和半刚性基层的水泥稳定碎石材料差别较大，灌入的灌缝材料与路面浙青面层和基层热胀冷缩不一致，灌好的缝易开裂，灌缝后只能维持很短的时间，一条缝要反复处理，要耗费极大的人力、材力。现有的灌缝料在采用灌缝施工工艺时，能耗高，对环境的污染严重，对环境条件要求也很严格，在较为恶劣的环境下不能施工，例如雨雪天、路面有积水等，并且现有的灌缝料多为热施工，需要现场加热，材料固化成型较慢，在施工后要进行较长时间的交通管制，严重影响了交通，给人们的生活带来了很大的不便，造成修复的效率和成功率较低。`
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供的一种低成本、低能耗、低污染、适用于各种环境、无需加热、快速固化成型、弹性大、粘结力强、防水性高、耐老化的路面裂缝处治冷施工用灌缝材料及其制备方法。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
一种道路裂缝灌缝料，它是由组份A和组份B按照质量比为1.2-1.6制成，其中组份A是由各组份按照以下质量百分比制成:预聚体A大于等于50%且小于100%、预聚体B大于0%且小于50%、纳米碳酸钙大于0%且小于10% ;其中预聚体A是由各组份按照以下质量百分比制成:甲氧基聚乙二醇60-80%、二异氰酸酯20-40%，预聚体B由各组份按照以下质量百分比制成:蓖麻油聚氧乙烯醚40-60%、二异氰酸酯40-60% ;组份B是由各组份按照以下质量百分比制成:固化剂95-98.5%、表面活性剂1-4.9%、催化剂0.1-0.5%。
[0005]所述的甲氧基聚乙二醇为分子量为200-2000的甲氧基聚乙二醇。[0006]所述的蓖麻油聚氧乙烯醚的羟基值为300-800mK0H/g。
[0007]所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异费尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
[0008]所述的固化剂是由甘油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份数制成:甘油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇1份；其中甘油聚氧乙烯醚的皂化值为50-140mgK0H/g。
[0009]所述的表面活性剂为非离子表面活性剂，其中优选为聚二甲基硅氧烷。
[0010]所述的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
[0011]所述的道路裂缝灌缝料的制备方法，该制备方法包括如下步骤:
步骤1:预聚体A的制备:向反应容器中加入甲氧基聚乙二醇，于120-130°c下真空脱水2-3h，冷却至30-40°C，在氮气保护下加入二异氰酸酯，搅拌0.5-2h后升温至75-85°C，继续反应3-5h，分析异氰酸含量达到10.0-15.0%后停止反应；
步骤2:预聚体B的制备:向反应容器中加入蓖麻油聚氧乙烯醚，于120-130°C下真空脱水2-3h，冷却至30-40°C，在氮气保护下加入二异氰酸酯，搅拌0.5-2h后升温至75-85°C，继续反应约3-5h，分析异 氰酸含量达到10.0-15.0%后停止反应；
步骤3:组份A的制备:将步骤I中制备的预聚体A、步骤2制备的预聚体B和纳米碳酸钙混合均匀后出料得到组份A ；
步骤4:组份B的制备:将固化剂、表面活性剂、催化剂均匀混合得到组份B ；
步骤5:将步骤3制备的组份A与步骤4制备的组份B按照质量比为1-1.8均匀混合得到道路裂缝灌缝料。
[0012]所述的步骤I和步骤2中异氰酸含量的检测采用二正丁胺法。
[0013]本发明和现有技术相比具有以下优点:
1)本发明的道路裂缝灌缝料所用到的各种原料在市场上均能买到，并且在整个的制备过程不需要用到大型的设备，整个制备过程均在130°c以下完成，这样生产成本和能耗很低、对环境污染程度很小；
2)本发明的道路裂缝灌缝料的原料混合反应后生成聚氨类酯，并且含有大量的游离异氰酸根，游离异氰酸根能与水迅速反应固结，这样使本发明的道路裂缝灌缝料能适用于各种环境，例如雨雪天气和积水环境等，并且采用冷施工的方式，无需加热，材料固化成型的速度快，在施工后不需要较长时间的交通管制，缩短了施工周期；
3)本发明的道路裂缝灌缝料还具有粘结力强、弹性大、防水性高、耐老化的优点，实验
证明:本发明的道路裂缝灌缝料各项技术参数均很突出，具体见下表:
【权利要求】
1.一种路面裂缝灌缝料，其特征在于:它是由组份A和组份B按照质量比为1.2-1.6制成，其中组份A是由各组份按照以下质量百分比制成:预聚体A大于等于50%且小于100%、预聚体B大于0%且小于50%、纳米碳酸钙大于0%且小于10% ;其中预聚体A是由各组份按照以下质量百分比制成:甲氧基聚乙二醇60-80%、二异氰酸酯20-40%，预聚体B由各组份按照以下质量百分比制成:蓖麻油聚氧乙烯醚40-60%、二异氰酸酯40-60% ;组份B是由各组份按照以下质量百分比制成:固化剂95-98.5%、表面活性剂1-4.9%、催化剂0.1-0.5%。
2.如权利要求1所述的路面裂缝灌缝料，其特征在于:所述的甲氧基聚乙二醇为分子量为200-2000的甲氧基聚乙二醇。
3.如权利要求1所述的路面裂缝灌缝料，其特征在于:所述的蓖麻油聚氧乙烯醚的羟基值为 300-800mK0H/g。
4.如权利要求1所述的路面裂缝灌缝料，其特征在于:所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异费尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的路面裂缝灌缝料，其特征在于:所述的固化剂是由甘油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份数制成:甘油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇1份；其中甘油聚氧乙烯醚的皂化值为50-140mgK0H/g。
6.如权利要求1所述的路面裂缝灌缝料，其特征在于:所述的表面活性剂为非离子表面活性剂，采用聚二甲基硅氧烷。
7.如权利要求1所述的路面裂缝灌缝料，其特征在于:所述的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
8.—种如权利要求1所述的路面裂缝灌缝料的制备方法，其特征在于:该制备方法包括如下步骤: 步骤1:预聚体A的制备:向反应容器中加入聚乙二醇，于120-130°C下真空脱水2-3h，冷却至30-40°C，在氮气保护下加入二异氰酸酯，搅拌0.5-2h后升温至75-85°C，继续反应3_5h，分析异氰酸含量达到10.0-15.0%后停止反应； 步骤2:预聚体B的制备:向反应容器中加入蓖麻油聚氧乙烯醚，于120-130°C下真空脱水2-3h，冷却至30-40°C，在氮气保护下加入二异氰酸酯，搅拌0.5-2h后升温至75-85°C，继续反应约3-5h，分析异氰酸含量达到10.0-15.0%后停止反应； 步骤3:组份A的制备:将步骤I中制备的预聚体A、步骤2制备的预聚体B和纳米碳酸钙混合均匀后出料得到组份A ； 步骤4:组份B的制备:将固化剂、表面活性剂、催化剂均匀混合得到组份B ； 步骤5:将步骤3制备的组份A与步骤4制备的组份B按照质量比为1.2-1.6均匀混合得到道路裂缝灌缝料。
9.如权利要求8所述的路面裂缝灌缝料的制备方法，其特征在于:所述的步骤I和步骤2中异氰酸含量的检测采用 二正丁胺法。
【文档编号】C08G18/32GK103756289SQ201310706657
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】刘澜波, 耿继光, 杨兴旺, 牛凯杰, 刘战锋, 付伟超, 魏俊杰, 祝晓磊, 杨建强, 何伟娜, 梁宁, 李文静 申请人:河南万里路桥集团有限公司