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一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用技术

技术编号:27642553 阅读:21 留言:0更新日期:2021-03-12 14:02
本发明专利技术提供了一种一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用,先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中,搅拌加热至60~65℃,保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯,搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯,搅拌加热至85~90℃,加入复合纤维,保温反应1~2小时,自然冷却至室温,加入色浆,搅拌混合,出料,得到一种冷拌型彩色树脂薄层材料。该薄层材料可用于人行道、机动车道或停车场路面铺筑,具有较好的韧性和耐磨性,大大延长了路面的使用寿命,具有非常好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用
本专利技术涉及
,特别是涉及一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用。
技术介绍
高等级公路的路面结构类型主要有两种,即水泥混凝土路面和沥青混凝土路面。水泥混凝土路面面层刚度大,强度高,路面具有“刚性”,通常称为刚性路面;沥青路面面层的弹性模量较小,适应基层和土基的变形的能力强,路面具有“柔性”,通常称为柔性路面。水泥混凝土路面和沥青混凝土路面有各自的优点:水泥混凝土路面取材方便,施工简单、路面强度高、稳定性好、耐久性好;沥青路面表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、养护维修简便等。但是,水泥混凝土路面与沥青路面各自的缺点也十分突出:水泥混凝土路面脆性大,容易脆断、难于修复、接缝多、行车舒适性较差、面层与基层变形协调能力差;沥青路面的施工要求高,路面水稳定性、温度稳定性、耐化学老化性较差,路面强度不高,容易产生车辙、松散剥落、反射裂缝等破坏。近年来,许多彩色沥青路面出现在国内道路上,该类路面不仅起到美化和改善路面状态的作用,净化美观,而且有助于缓解司机视觉疲劳,起到警示作用,从而保证了行车和行人的安全。因此在路面表面涂装薄层材料具有非常好的推广意义。另外,由于车辆在道路上行驶时对道路具有一定的冲击性,特别是在车辆在路口停顿时更会对路面产生压力,容易损坏道路。故表面薄层材料的韧性显得尤为重要。专利CN109180071B公开了一种道路面层用高性能冷拌混合料及其制备方法,是由矿料、聚氨酯胶结料、羧酸、抗剥落剂常温拌合而得,其中的矿料和聚氨酯胶结料的相容性欠佳,直接影响拌合均匀性,进而影响形成薄层的韧性和耐磨性,影响使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用,具有较好的韧性和耐磨性。为实现上述目的,本专利技术是通过如下方案实现的:一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的制备方法,先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中,搅拌加热至60~65℃,保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯,搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯,搅拌加热至85~90℃,加入复合纤维,保温反应1~2小时,自然冷却至室温(25℃),加入色浆,搅拌混合,出料,即得所述的薄层材料;其中,所述复合纤维是通过以下方法制备得到的:(A)先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末,接着在纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰,得到改性纳米粉末;(B)然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料,聚合反应,并在聚合过程中加入改性纳米粉末,反应结束得到复合树脂;(C)接着将复合树脂熔融纺丝即得所述的复合纤维。优选的,聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、己二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯、复合纤维、色浆的质量比为10:60~80:15~20:0.5~0.8:2~3:2~3。优选的,步骤(A)中,纳米粉末的制备方法如下:先将纯度99.9999%的锆、硅、锌按照摩尔比100:30~40:5~8混合高速球磨处理,即得纳米粉末。进一步优选的,高速球磨处理的工艺条件如下:研磨球按照大小球的质量比为1:2,大小球的直径分别为8mm、5mm,球料比为1.05:1,在球磨过程中氩气保护,球磨转速为300r/min,研磨时间为10~13小时。其中,球磨前的准备工作应当在真空手套箱内进行。进一步优选的,球磨时加入原料重量0.2~0.4%的硬脂酸作为润滑剂,避免原料粘连在球磨罐底部或内壁上。优选的,步骤(A)中,以重量份计,聚丙烯酰胺修饰的具体方法如下:先将1份纳米粉末、0.002~0.003份引发剂加入5~8份质量浓度20~30%丙烯酰胺水溶液中,400~500W超声波振荡30~40分钟,得到预混液;然后进行紫外光照射引发丙烯酰胺聚合反应,即得所述的改性纳米粉末。进一步优选的,所述引发剂为二苯甲酮、四乙基米氏酮或4-异丙基硫杂蒽酮;紫外光照射时间为2~3小时。优选的,以重量份计,步骤(B)的具体方法如下:先在氮气保护的反应釜中加入1200~1300份二苯砜,搅拌升温至60~70℃,加入80~90份双酚S与300份4,4’-二氯二苯砜单体,待单体全部溶解后,再加入55~58份氢氧化钾、40~50份甲苯,继续搅拌升温至170~190℃,逐滴滴加蒸馏水直至体系中的固体不溶物全部溶解,搅拌反应30~40分钟,再加入150~170份双酚S,继续搅拌反应30~40分钟;接着蒸出全部甲苯,继续升温至200~210℃,加入5~8份改性纳米粉末,搅拌反应7~8小时,冷却,粉碎,洗涤,干燥,即得所述复合树脂。优选的,双酚S进行预处理,具体方法如下:先将双酚S倒入5~8倍重量的质量浓度30~40%氢氧化钾水溶液中,超声波振荡处理,离心即可。优选的,熔融纺丝的具体方法如下:先将复合树脂干燥至含水率100~150ppm,然后利用单螺杆挤出机熔融挤出,再挤压入纺丝组件进行熔融纺丝,得到复合纤维。进一步优选的,熔融挤出的工艺条件如下:进料段385~395℃,压缩段及熔融段395~405℃,计量段405~413℃。进一步优选的,熔融纺丝温度为413~420℃。进一步优选的,将纺丝组件中纺出的丝在侧吹风条件下经纺丝甬道冷却固化,不间断地直接引入牵伸定型卷绕机,通过热辊进行加热牵伸,然后卷取得到聚醚砜纤维。更进一步优选的,加热牵伸和卷取的工艺条件为:上热辊温度为193~197℃,速度420~425m/min,下热辊温度为230~235℃,速度895~900m/min,卷取速度为1200~1250m/min。利用上述制备方法得到的一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料。上述一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的施工方法,先打磨基面并清理干净,辊涂薄层材料,然后均匀撒布骨料,清理表面多余的骨料即可。优选的,薄层材料的厚度为2mm。优选的,所述骨料为粒径为1mm以内的河砂。上述一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料在人行道、机动车道或停车场路面铺筑中的应用。本专利技术的有益效果是:本专利技术先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中,搅拌加热至60~65℃,保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯,搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯,搅拌加热至85~90℃,加入复合纤维,保温反应1~2小时,自然冷却至室温,加入色浆,搅拌混合,出料,得到一种冷拌型彩色树脂薄层材料。该薄层材料可用于人行道、机动车道或停车场路面铺筑,具有较好的韧性和耐磨性,大大延长了路面的使用寿命,具有非常好的推广价值。本专利技术的技术关键在于复合纤维的加入,先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末,接着再纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰,得到改性纳米粉末;然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料,聚合反应,并在聚合过程中加入改性纳米粉末,反应结束得到复合树脂;接着将复合树脂熔融纺丝即得。纳米粉末带来了较好的强度和耐磨性,但是其与其他有机成分存在相容性问题,故申请人在纳米粉末表面进行了聚丙烯酰胺修饰本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的制备方法,其特征在于,先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中,搅拌加热至60~65℃,保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯,搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯,搅拌加热至85~90℃,加入复合纤维,保温反应1~2小时,自然冷却至室温,加入色浆,搅拌混合,出料,即得所述的薄层材料;其中,所述复合纤维是通过以下方法制备得到的:/n(A)先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末,接着在纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰,得到改性纳米粉末;/n(B)然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料,聚合反应,并在聚合过程中加入改性纳米粉末,反应结束得到复合树脂;/n(C)接着将复合树脂熔融纺丝即得所述的复合纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的制备方法,其特征在于,先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中,搅拌加热至60~65℃,保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯,搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯,搅拌加热至85~90℃,加入复合纤维,保温反应1~2小时,自然冷却至室温,加入色浆,搅拌混合,出料,即得所述的薄层材料;其中,所述复合纤维是通过以下方法制备得到的:
(A)先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末,接着在纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰,得到改性纳米粉末;
(B)然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料,聚合反应,并在聚合过程中加入改性纳米粉末,反应结束得到复合树脂;
(C)接着将复合树脂熔融纺丝即得所述的复合纤维。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、己二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯、复合纤维、色浆的质量比为10:60~80:15~20:0.5~0.8:2~3:2~3。


3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(A)中,纳米粉末的制备方法如下:先将纯度99.9999%的锆、硅、锌按照摩尔比100:30~40:5~8混合高速球磨处理,即得纳米粉末。


4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(A)中,以重量份计,聚丙烯酰胺修饰的具体方法如下:先将1份纳米粉末、0.002~0.003份引发剂加入5~8份质量浓度20~30%丙烯酰胺水溶液中,400~500W超声波振荡30~40分钟,得到预混液;然后进行紫外光照射引发丙烯酰胺聚合反应,即得所述的改性纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾跃申
申请(专利权)人:曾跃申
类型:发明
国别省市:河北;13

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