一种热拌沥青用环氧改性剂的制作方法

本发明属于改性环氧沥青，具体涉及一种热拌沥青用环氧改性剂。

背景技术：

1、沥青是一种天然的或人工生产的工程材料，主要应用于道路工程、桥梁的路面铺设和加固、高层建筑中的地板铺面、水利工程中的密封材料。在现代桥梁工程中，因为钢桥梁的扰度变形远远大于传统桥梁，如采用传统的沥青进行铺装，传统沥青因低温下呈现出脆性、与钢板粘结力低、不耐高温等缺陷而不适用。

2、环氧沥青相比传统沥青具有低温韧性、更高的粘结能力、更高的高温软化点，在解决传统沥青铺装缺陷的上具有一定的优势，但环氧直接与沥青混合，存在下述缺陷：

3、1、环氧材料虽然具有优异的力学性能，属于刚性极性材料。沥青为可塑性非极性材料。两种材料很难相溶。直接使用，会造成分相分层，难于发挥环氧及沥青的优势。

4、2、环氧材料虽然具有多种固化方式，但均具有高温固化速度快，常温固化慢的特点。沥青的使用又需要高温拌合、高温运输、高温摊铺等工艺，环氧的加入会导致沥青高温存留时间短，很难满足正常施工要求，经常出现超出存留时间问题，造成环氧沥青无法使用或性能大幅下降。

技术实现思路

1、针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种热拌沥青用环氧改性剂，该种改性剂的固化剂中引入低活性酰胺基官能基团，该基团在150～180℃范围内，与环氧基团聚合，形成一种长链分子，但在150～180℃，该聚合基团具有聚合-解聚的化学平衡，又能使体系分子量不会持续增长，使沥青高温存留时间大于5小时，可满足绝大都数情况下的铺装工艺要求；且改性剂中的固化剂与增韧剂，含有与沥青和环氧具有相近似的分子链结构和极性，起到了沥青与环氧助溶偶联效果，使环氧体系与沥青具有优异的相容性，进一步提升环氧沥青的性能。环氧改性沥青摊铺完成后，随温度下降，环氧改性剂的分子链解聚作用降低，聚合作用增高，逐步形成高分子长链结构，使环氧改性沥青具有初步使用性能。随着时间推移，环氧改性剂分子链中的双键结构，在催干剂及助催干剂作用下氧化交联，最终形成满足钢桥面重载荷条件下的环氧沥青铺装层结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种热拌沥青改性剂，其特征在于，包含以下重量份的原料：

3、a组分，所述a组分包括环氧树脂80-120份、增韧剂5-10份；

4、b组分，所述b组分包括固化剂60-70份、后交联助催干剂0.1-0.5份、后交联催干剂4-5份；

5、所述a组分：所述b组分＝1-6：1-2；

6、所述增韧剂为包含烃基、苯基、缩水甘油醚结构的化合物；

7、所述固化剂为酰胺类固化剂。

8、进一步地，增韧剂烃基碳原子数为10-15。

9、进一步地，烃基中含双键结构。

10、进一步地，固化剂包含不饱和烃基，所述烃基碳原子数为12-18。

11、进一步地，增韧剂由不饱和酚与环氧氯丙烷反应制得。

12、进一步地，固化剂由不饱和酸与氨反应制得。

13、进一步地，不饱和酚为3-十五碳烯基酚、卡德尔酚、姜烯酚的一种或多种组合物。

14、进一步地，所述不饱和酸为肉豆蔻油酸、棕榈油酸、反式油酸、蓖麻油酸、十八烯酸、和亚油酸中的一种或多种组合物。

15、进一步地，环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的一种或多种组合物。

16、进一步地，后交联催干剂为金属有机酸钴盐、锰盐中的一种；所述后交联助催干剂为氧化锌、活性氧化镁、氧化铅、四氧化三铅中的一种或多种组合物。

17、本发明产生的有益效果为：

18、1.本发明实施例提供一种热拌沥青用环氧改性剂，改性剂包括环氧树脂、含烃基、苯基、缩水甘油醚的增韧剂、酰胺类固化剂、后交联催干剂、后交联助催干剂，改性剂中以环氧树脂与沥青结合，来改善沥青的粘结能力以及提高高温软化点；以增韧剂、固化剂来改善沥青的低温韧性，并提高环氧树脂与沥青的相容性；以固化剂中酰胺基团与环氧基团聚合，形成一种长链分子，在150～180℃该聚合基团具有聚合-解聚的化学平衡，又能使体系分子量不会持续增长，实现高温下的流动稳定性，延长了热拌沥青的存留时间；铺装完成后，温度降低，以后交联催干剂、后交联助催干剂作用下经空气氧化，还可使环氧后固化再进一步交联，使环氧沥青最终形成稳定的网状交联结构，提供了优异的物理性能。

19、2.本发明实施例提供的热拌沥青用环氧改性剂高温存留时间大于5小时，可满足绝大都数情况下的铺装工艺要求。

技术特征：

1.一种热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于，按重量份计,包含以下原料：

2.如权利要求1所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述增韧剂烃基碳原子数为10-15。

3.如权利要求1所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述增韧剂的烃基中含双键结构。

4.如权利要求1所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述固化剂包含不饱和烃基，所述烃基碳原子数为12-18。

5.如权利要求1所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述增韧剂由不饱和酚与环氧氯丙烷反应制得，所述不饱和酚结构如下：

6.如权利要求5所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述不饱和酚为3-十五碳烯基酚、卡德尔酚、姜烯酚中的一种或多种组合物。

7.如权利要求1所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述固化剂由不饱和酸与氨反应制得，所述不饱和酸结构通式如下：

8.如权利要求7所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述不饱和酸为肉豆蔻油酸、棕榈油酸、反式油酸、蓖麻油酸、十八烯酸和亚油酸中的一种或多种组合物。

9.如权利要求1-8任意一项所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的一种或多种混合。

10.如权利要求1-8任意一项所述的热拌沥青用环氧改性剂，其特征在于所述后交联催干剂为金属有机酸钴盐、锰盐中的一种；所述后交联助催干剂为氧化锌、活性氧化镁、氧化铅、四氧化三铅中的一种或多种组合物。

技术总结
本发明提供一种热拌沥青用环氧改性剂，包含以下重量份的原料：A组分，A组分包括环氧树脂80‑120份、增韧剂5‑10份；B组分，B组分包括固化剂60‑70份、后交联助催干剂0.1‑0.5份、后交联催干剂4‑5份；A组分：B组分＝1‑6：1‑2；增韧剂为包含烃基、苯基、缩水甘油醚结构的化合物；固化剂为酰胺类固化剂。该种改性剂的固化剂中引入低活性酰胺基官能基团，在150～180℃范围内，与环氧基团聚合形成聚合‑解聚的化学平衡，使体系分子量不会持续增长，使沥青高温存留时间大于5小时；改性剂中的固化剂与增韧剂的使用，起到了沥青与环氧助溶偶联效果，使环氧体系与沥青具有优异的相容性。

技术研发人员：赵西杰,王梦璇,王刚,杨旭明,王劲松
受保护的技术使用者：成都本邦路桥新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16