专利名称：高热固性的环氧沥青材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种化学改性浙青，确切的说是一种低温性能和高温性能均优异的高 热固性的环氧浙青材料及其制备方法。
背景技术：
浙青有着很好的黏着性和防水性，使用工艺简单，造价低廉，在道路铺装、屋面防 水、密封和胶黏以及减震和降噪等方面有着广泛的应用。它本质上属于一种热塑性的物质。 这种特性表现在用浙青铺设的路面上往往是，在夏天高温季节，重载荷作用下路面易出现 车辙，在冬天寒冷季节，易出现温缩裂缝，随着公路等级的提高和大跨度钢箱梁结构桥梁的 普遍采用，对铺装材料的强度、变形稳定性和疲劳耐久性等提出了很高的要求，同时在使用 性能上又提出了高黏结性和不透水等特殊要求。作为桥梁车系的重要组成部分，桥面铺装 的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性及投资经济效益。再者，浙青如果作 为防水、胶黏或者减震降噪等材料时，同样面临着冬天易脆裂，夏天易熔化的缺陷。显然，对普通浙青进行改性，降低它的温度敏感性，提高它的耐疲劳性能是提高浙 青使用性能，扩展浙青适用范围，满足各种极端应用的必要手段。浙青改性的方法较多，在申请号为201010120405.0的中国专利中，给出了一种宽 温度域高性能热固性环氧浙青材料，包括A部分和B部分，其中，A部分与B部分的质量比 为2. 2 1 10 1 ;A部分的质量组成为带羧基或酸酐基的改性浙青30 76份，有机 一元醇或多元醇或苯环类增塑剂2 20份，脂肪族二元酸、二聚酸或醇酸树脂11 55份， 脂肪酸酐10 25份，固化促进剂0. 05 0. 65份，B部分为环氧树脂。这种环氧浙青材 料具有高强度、高延伸率和耐疲劳性能优异、能提供合适的操作时间、高低温性能均十分突 出，可以用于大跨度桥梁及高速公路等要求较高的场合，也可用于城市干道、公共汽车停靠 站及机场道面等路段。但是这种环氧浙青材料需要在高温条件下养护或长时间养护，具体 为在120°C下需要24小时，在常温条件下需要10-30左右。而长时间养护又对交通造成了 限制，影响了这种环氧浙青材料正常使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高热固性的环氧浙青材料及其制备方法，该环氧浙青材 料可以在常温条件下固化，在铺装后不需要高温养护或长时间养护，对交通影响小， 可以用于桥梁及高速公路等要求较高的场合，也可用于城市干道、公共汽车停靠站及机场 道面等路段，或者作为防水材料使用。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种高热固性的环氧浙青材料，其特征在于该环氧浙青材料包括A部分和B部 分，其中，A部分与B部分的质量比为3 1 9 1;将带羧基或酸酐基的改性浙青加入胺类有机物中和，使PH为6-10，得到A部分；B
3部分为环氧树脂。本发明中，所述的带羧基或酸酐基的改性浙青是由带羧基或酸酐基的 Diels-Alder反应的亲双烯体与浙青反应制得。所述的浙青是石油浙青、氧化浙青、煤浙青 或湖浙青。所述胺类有机物是多乙烯多胺，可以是乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯 五胺、苯胺中的一种。一种高热固性的环氧浙青材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)将升温到90-140°C的浙青加入反应器中，加入浙青质量的2 20%的顺酐 或烯酸，升温到140-160°C，保持10-60分钟，待压力稳定后，通入N2,使总的压力保持在 0. 20-0. 80MPa，反应3_6小时后，缓慢泄压至0. IMPa，得到带羧基或酸酐基的改性浙青；2)将得到的带羧基或酸酐基的改性浙青逐渐降温到100 110°C，加入胺类有机 物中和，使PH为6-10，完成后升温到130 140°C反应1 3小时；再抽真空10 60分 钟，再通过胶体磨高速分散机械分散得到A部分；4)将升温到105 170°C的A部分和B部分按质量比为3 1 9 1比例混合 均勻，B部分为环氧树脂，即得高热固性的环氧浙青材料。使用时可在一定时间内喷洒在路面或钢板上作为环氧浙青粘结层材料；若再按照 一定的油石比(一般环氧浙青材料与石料的比为4.0 100 9. 3 100，)拌入集料，即 可在一定时间内铺装在路面上并压实。本发明将浙青进行功能化改性，得到的高热固性的环氧浙青材料既有高的强度， 又有好的柔韧性，可以在常温条件下固化，在铺装后不需要高温养护或长时间养护，在常温 条件下仅仅需要1-2天即可开放交通，对交通影响小，可以用于桥梁及高速公路等要求较 高的场合，也可用于城市干道、公共汽车停靠站及机场道面等路段，或者作为防水材料使用。
具体实施例方式下面通过具体的实施例对本发明进一步说明，但是实施例均不是对本发明的限 制。实施例1将升温到90-140°C的石油浙青(产地单家寺)57份(质量，下同)加入反应器， 加入顺酐1. 14份，升温到150-155°C，待压力稳定后，通入N2，使总的压力保持在0. 20MPa, 反应4小时后，缓慢泄压至0. IMPa0得到带羧基或酸酐基的改性浙青；将得到的带羧基或酸酐基的改性浙青逐渐降温到100 110°C，加入乙二胺中和， 使得PH为7，完成后升温到130 140°C反应1 3小时；再抽真空10 60分钟，再通过 胶体磨高速分散机械分散得到A部分；将升温到105 170°C的A部分和B部分按质量比为3 1比例混合均勻，B部分 为环氧树脂(E-51，无锡树脂厂)，即得高热固性的环氧浙青材料。此材料可以作为铺装的粘结层使用，也可以用作防水材料，密封材料或者高速铁 路用的减震降噪材料；性能优越。实施例2将升温到90-140°C的石油浙青(美国壳牌)57. 3份加入反应器，加入顺酐11. 4
4份，升温到155-160°C，待压力稳定后，通入N2，使总的压力保持在0. 45MPa,反应5小时后， 缓慢泄压至0. IMPa0得到带羧基或酸酐基的改性浙青；将得到的带羧基或酸酐基的改性浙青逐渐降温到100 110°C，加入二乙烯三胺 进行中和，使得PH为8，完成后升温到130 140°C反应1 3小时；再抽真空10 60分 钟，再通过胶体磨高速分散机械分散得到A部分；将升温到105 170°C的A部分和B部分按质量比为3 8比例混合均勻，B部分 为环氧树脂(E-51，无锡树脂厂)，即得高热固性的环氧浙青材料。此材料可以作为铺装的粘结层使用，也可以用作防水材料，密封材料或者高速铁 路用的减震降噪材料。实施例3将升温到90-140°C的煤浙青(山西恒德化工有限公司)59. 8份加入反应器，加 入顺酐6份，升温到155-160°C，保持30分钟，待压力稳定后，通入N2，使总的压力保持在 0. 45MPa ；反应5小时后，缓慢泄压至0. IMPa0得到带羧基或酸酐基的改性浙青；将得到的带羧基或酸酐基的改性浙青30 76份逐渐降温到100 110°C，加入 三乙烯四胺进行中和，使得PH为9，完成后升温到130 140°C反应1 3小时；再抽真空 10 60分钟，再通过胶体磨高速分散机械分散得到A部分；将升温到105 170°C的A部分和B部分按质量比为3 5比例混合均勻，B部分 为环氧树脂(E-51，无锡树脂厂)，即得高热固性的环氧浙青材料，进行道路铺装。实施例4将升温到90_140°C的石油浙青(单家寺)67份加入反应器，加入顺丁烯二酸4 份，升温到150-155°C，待压力稳定后，通入氮气保持总压在0. 25MPa ；反应4小时，降压到 0. IMPa得到带羧基或酸酐基的改性浙青；将得到的带羧基或酸酐基的改性浙青30 76份逐渐降温到100 110°C，加入苯 胺进行中和，完成后升温到130 140°C反应1 3小时；再抽真空10 60分钟，再通过 胶体磨高速分散机械分散得到A部分；将升温到105 170°C的A部分和B部分按质量比为3 3比例混合均勻，B部分 为环氧树脂(E-51，无锡树脂厂)，即得高热固性的环氧浙青材料。
权利要求
一种高热固性的环氧沥青材料，其特征在于该环氧沥青材料包括A部分和B部分，其中，A部分与B部分的质量比为3∶1～9∶1；将带羧基或酸酐基的改性沥青加入胺类有机物中和，使PH为6 10，得到A部分；B部分为环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的高热固性的环氧浙青材料，其特征在于所述的带羧基或酸 酐基的改性浙青是由带羧基或酸酐基的Diels-Alder反应的亲双烯体与浙青反应制得。
3.根据权利要求2所述的高热固性的环氧浙青材料，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.根据权利要求1所述的高热固性的环氧浙青材料，其特征在于所述胺类有机物是 乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、苯胺中的一种。
5.一种权利要求1所述的高热固性的环氧浙青材料的制备方法，其特征在于该方法包 括以下步骤1)将升温到90-140°C的浙青加入反应器中，加入浙青质量的2 20%的顺酐或 烯酸，升温到140-160°C，保持10-60分钟，待压力稳定后，通入N2,使总的压力保持在 0. 20-0. 80MPa，反应3_6小时后，缓慢泄压至0. IMPa，得到带羧基或酸酐基的改性浙青；2)将得到的带羧基或酸酐基的改性浙青逐渐降温到100 110°C，加入胺类有机物进 行中和，使PH为6-10 ；完成后升温到130 140°C反应1 3小时；再抽真空10 60分 钟，再通过胶体磨高速分散机械分散得到A部分；4)将升温到105 170°C的A部分和B部分按质量比为3 1 9 1比例混合均勻， B部分为环氧树脂，即得高热固性的环氧浙青材料。
全文摘要
本发明公开了一种高热固性的环氧沥青材料及其制备方法。该环氧沥青材料包括A部分和B部分，其中，A部分与B部分的质量比为3∶1～9∶1；A部分的质量组成为带羧基或酸酐基的改性沥青，B部分为环氧树脂。制备时，首先将沥青制成带羧基或酸酐基的改性沥青；将得到的带羧基或酸酐基的改性沥青加入胺类有机物进行中和，得到A部分；A部分和B部分按质量比为3∶1～9∶1比例混合均匀，B部分为环氧树脂，即得高热固性的环氧沥青材料。本发明可以在常温条件下固化，在铺装后不需要高温养护或长时间养护，对交通影响小，可以用于桥梁及高速公路等要求较高的场合。
文档编号C08L63/00GK101974232SQ20101051676
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者应军, 应珏, 翟洪金 申请人:句容宁武高新技术发展有限公司