一种适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，包括环氧树脂胶结料和耐磨骨料，其中所述的环氧树脂胶结料包括质量份配比为1：(0.5～0.85)的A组分和B组分；所述的A组分主要由以下质量份配比的原料组成：环氧树脂：60～80、增韧剂：5～15、活性稀释剂10～30、偶联剂0.5～1.5；所述的B组分主要由以下质量份配比的原料组成：固化促进剂5～8、固化剂92～95。还公开了上述适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料的制备方法。该铺装材料可应用于潮湿路桥面、抗滑性好、耐磨、界面粘接性能突出、防水、吸水率低、耐水煮老化性好、耐久性好。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料及其制备方法
本专利技术属于路面铺装材料，具体涉及一种适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂薄层铺装是指由环氧树脂胶粘剂为底层与耐磨骨料粘结形成的厚度仅为3-6mm的抗滑耐磨薄层铺装。国外如美国由于相关行业的发展时间较长，技术也较为成熟，当前已有多种产品面世，产品的性能及耐久性均较好，但规模均较小，并且对应用基面具有较高的要求要保证基面含水率8％以下。目前，在国内的环氧薄层罩面研发尚处于初级阶段，改性环氧树脂铺装薄层材料试验段已经在高速公路及城市道路上得到应用。通过实践证明环氧树脂薄层铺装后，可以很好的提高路面抗滑性能，同时具有厚度薄、对路桥面恒载或隧道标高影响小等优点，且路面抗滑性能的提高能显著降低交通事故发生率。但是目前来看，环氧树脂粘结对基材面潮湿度要求较高，水分子的存在不仅会明显降低固化速度，且固化后力学强度明显下降。因此，目前的薄层铺装技术对于阴雨天、南方回南天或者雨后潮湿路面等潮湿环境，均不能使用。含水率高于8％则需要等路面自然晾干或人工烘干后方可施工。因此，施工时间和养护时间受环境因素限制，导致施工成本高、质量不稳定。若产品能在潮湿环境下固化并且具备良好的综合性能，则可以明显的缩短工期，减少对施工环境的依赖，从而提高施工效率，扩大应用范围。CN100373007C公布了环氧薄层抗滑层施工方法、路面结构及制备方法。CN102173654A公布了一种冷涂型环氧薄层桥面铺装材料，对抗滑性、高温稳定性、低温柔性进行了重点改进，但对潮湿面、耐水老化、耐热老化未做研究。CN103964751A公布了一种环氧砂浆桥面铺装材料，对材料的低温开裂、高温稳定性及冷热温差冲击等性能进行了重点改进，但对路桥面潮湿固化、耐水性老化未研究。CN105017726A公布了一种路桥面薄层铺装用常温固化柔性环氧组合物，注意到材料耐候性，对材料抗热冲击性能、柔韧性等进行了改进，但对材料在水、热等环境因素影响下的老化性能缺乏研究。专利CN106495562A公布了一种适应南方湿热气候的冷涂型路桥面薄层铺装材料及其使用方法，由环氧胶结料和骨料组成，测试了其耐水煮老化性能，但是并不能在潮湿基面固化。专利EP0796903公布了一种可水下固化的非溶剂型环氧固化涂料，环氧组分是水性乳化环氧树脂价格较高，且固化后柔韧性较差不适合于路面薄层铺装。专利WO2007111452公布了可水下固化一种修复和增强型环氧胶黏剂，环氧树脂为硅烷改性环氧树脂原料需要特殊改性出来，固化后的胶黏剂硬脆，断裂延伸率较低，不能应用于路面薄层铺装。上述专利缺点明显，存在在潮湿环境下不能使用、耐水煮老化差、柔韧性型差、吸水率高等缺点。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种适用于潮湿路桥面、耐高低温、耐水煮老化、柔韧性好、综合性能高的薄层铺装材料。本专利技术另一目的在于提供上述适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料的制备方法。本专利技术的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，包括环氧树脂胶结料和耐磨骨料，其中所述的环氧树脂胶结料包括质量份配比为1：(0.5～0.85)的A组分和B组分；所述的A组分主要由以下质量份配比的原料组成：环氧树脂：60～80、增韧剂：5～15、活性稀释剂10～30、偶联剂0.5～1.5；所述的B组分主要由以下质量份配比的原料组成：固化促进剂5～8、固化剂92～95。在上述适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料的各原料中：A组分中：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂。优选的，所述的双酚A型环氧树脂为E-44环氧树脂，所述的酚醛环氧树脂为DEN431酚醛环氧树脂。其中酚醛环氧树脂DEN431包括但不限于购自陶氏化学。更优选的，所述的环氧树脂为E-44环氧树脂和DEN431酚醛环氧树脂的复配，二者的质量份配比为(75～90)：(10～25)。酚醛环氧树脂由于其分子中含有2个以上的环氧基，反应活性大，与双酚A环氧树脂相比，其固化物交联密度高，结构紧密，有良好的耐水、耐热和较好的机械强度；双酚A型环氧树脂原料易得、成本较低，将两种环氧树脂配合使用，优缺点互补，制备的耐潮湿路面铺装材料综合性能更加优异。所述的增韧剂为聚氨酯弹性体。由于聚氨酯的柔性链段能连续贯穿于树脂相，形成“互穿”、“半互穿”的特殊网络结构，与环氧树脂网络产生正协同效应，用聚氨酯弹性体增韧环氧树脂，可使环氧树脂固化材料断裂伸长率得以提高。优选的，所述的活性稀释剂为具有反应末端环氧基团的低分子环氧化合物。对于路面铺装来说，物料粘度越低，流动性越好，则铺装质量均匀性越好，由于环氧树脂粘度较大，因此需要通过加入稀释剂调节胶料粘度。含有环氧基团的活性稀释剂可以与B组分中的固化剂反应，固化后可形成复杂的三维网状结构，从而增加固化后胶结料的力学强度。更优选的，所述的低分子环氧化合物为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的一种或几种。优选的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。更优选的，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的至少一种。B组分中：优选的，所述的固化促进剂为叔胺类促进剂，所述的叔胺类促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)。优选的，所述的固化剂为4,4′-二氨基二苯甲烷、酚醛酰胺固化剂和改性脂环胺固化剂中的一种或两种以上的复配。其中所述的改性脂环胺固化剂为ZY1050改性脂环胺固化剂和ZYS078改性脂环胺固化剂中的至少一种。其中ZY1050改性脂环胺固化剂和ZYS078改性脂环胺固化剂包括但不限于购自徐州中研科技工业有限公司。更优选的，所述的固化剂为4,4′-二氨基二苯甲烷、酚醛酰胺固化剂和改性脂环胺固化剂中的至少两种的复配。优选的，所述的耐磨骨料为陶瓷骨料、金刚砂或玄武岩，所述耐磨骨料的莫氏硬度大于7，含尘量小于1wt％。优选的，所述的耐磨骨料的粒径为1.18mm～4.75mm，其中粒径为1.18mm～2.36mm的骨料的质量百分含量为5～35％，粒径为2.36mm～4.75mm的骨料的质量百分含量为65～95％。所述的陶瓷骨料可为彩色陶瓷骨料，包括但不限于红色、黄色、绿色、黑色及其组合色，铺装后为彩色薄层路面。本专利技术的上述第二个目的可以通过以下技术方案来实现：上述的适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述用量关系，选取环氧树脂、增韧剂、活性稀释剂和偶联剂，混匀，得A组分备用；(2)按上述用量关系，选取固化促进剂和固化剂，混匀，制得B组分备用；(3)按上述用量关系取A组分和B组分，混匀后得环氧树脂胶结料，将环氧树脂胶结料按1.3～2.5kg/m2的用量铺设在路桥面上，再将耐磨骨料按照10～17kg/m2的用量设于环氧树脂胶结料上，待环氧树脂胶结料固化后即得适用于潮湿路桥面薄层铺装材料。其中：步骤(3)中按上述用量关系取A组分和B组分，控制在2～3min混匀后得环氧树脂胶结料。步骤(3)中待环氧树脂胶结料固化后还包括将多余或松散的骨料清除干净步骤。本专利技术的原理为：本专利技术中的适用于潮湿路桥面用铺装材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，其特征是包括环氧树脂胶结料和耐磨骨料，其中所述的环氧树脂胶结料包括质量份配比为1：(0.5～0.85)的A组分和B组分；所述的A组分主要由以下质量份配比的原料组成：环氧树脂：60～80、增韧剂：5～15、活性稀释剂10～30、偶联剂0.5～1.5；所述的B组分主要由以下质量份配比的原料组成：固化促进剂5～8、固化剂92～95。

【技术特征摘要】
1.一种适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，其特征是包括环氧树脂胶结料和耐磨骨料，其中所述的环氧树脂胶结料包括质量份配比为1：(0.5～0.85)的A组分和B组分；所述的A组分主要由以下质量份配比的原料组成：环氧树脂：60～80、增韧剂：5～15、活性稀释剂10～30、偶联剂0.5～1.5；所述的B组分主要由以下质量份配比的原料组成：固化促进剂5～8、固化剂92～95。2.根据权利要求1所述的适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，其特征是：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂。3.根据权利要求2所述的适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，其特征是：所述的环氧树脂为E-44环氧树脂和DEN431酚醛环氧树脂的复配，二者的质量份配比为(75～90)：(10～25)。4.根据权利要求1所述的适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，其特征是：所述的增韧剂为聚氨酯弹性体。5.根据权利要求1所述的适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，其特征是：所述的活性稀释剂为具有反应末端环氧基团的低分子环氧化合物；所述的低分子环氧化合物为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的适用于潮湿路桥面的薄层铺装材料，其特征是：所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩亚芳，吴迪，孙杨勇，尹昌宇，孔海望，
申请(专利权)人：广东建科交通工程质量检测中心有限公司，广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44