本发明专利技术涉及桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂及其制备方法，包括如下步骤：1)桐油酸的制备；2)桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的制备：将环氧树脂、桐油酸和酯化催化剂加入到反应釜中，并加入溶剂，反应，得到中间产物桐油酸酯，冷却，加入甲酸或/和乙酸，浓硫酸或/和磷酸，双氧水，环氧化反应，即得。本发明专利技术与现有技术相比，有如下的有益效果:强度高、刚度大，高温时抗塑性和永久变形能力强，低温抗裂性能好，可满足大跨度桥梁的铺装要求；扩大沥青的使用种类；适用于大部分的环氧树脂；得到的改性热固性环氧沥青材料中沥青和环氧树脂混合均匀性好；本发明专利技术增容剂可以与沥青和环氧树脂发生化学交联反应，因而有利于增强热固性环氧沥青的强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂及其制备方法，主要用于道路工程和 建筑防水领域中。
技术介绍
沥青具有优良的耐水、防潮、防腐蚀性，并且其资源丰富，价格较低，长期以来一直 被用于路面材料和防水材料等。但由于沥青的相对分子量较低和其分子量分布较宽，使其 对温度敏感性较高。在升高温度时，沥青的强度下降；在降低温度时沥青材料变脆。故很大 程度上限制了沥青的广泛应用。 随着我国公路建设的快速发展，国家干线公路网正在形成之中，高等级公路的大 量铺筑，大跨径桥梁的建设。使得道路沥青材料的使用越来越显得重要和普遍。我国属于 多江多湖的国家，在公路建设中大跨度桥梁得到广泛应用，大跨径桥梁具有构键质量轻、运 输与架设方便、施工周期短等特点，大跨度桥梁的桥面结构虽然具有施工简单、自重轻的优 点，但是桥面铺装的问题也显得越来越突出。尤其是桥面易于产生早期破坏。由于沥青混 凝土耐高温性能差，而钢结构属于热的良导体，夏季高温时，在汽车荷载与高温的混合作用 下钢板与沥青混凝土之间的界面容易发生推移；同时，由于沥青混凝土具有一定的空隙，雨 水易透过沥青面层渗至钢板表面，在水与空气的共同作用下，钢板表面的防水粘结层易遭 受破坏，进而降低钢板与沥青混凝土之间的界面粘结强度。使得钢箱梁桥遇到夏季高温时 就会出现不同程度的推移、拢包以及车辙等病害。冬季时需要沥青混合料有较强的变形能 力。因此，对钢桥桥面铺装用的沥青不仅需要优良的高温抗车辙能力，低温抗开裂能力，而 且需要优良的抗疲劳变形能力。显然。普通沥青不能满足上述要求，只有对沥青进行改性， 才能满足上述要求。 改性沥青一股是指聚合物改性沥青，用于改性的聚合物种类很多，一股常用的有 天然橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、聚乙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物及环氧树 脂等。其中环氧改性沥青常用于高速公路及道桥用的沥青改性材料。在专利CN1546571 中给出了一种高速公路及道桥用的包含用聚异丁烯丁二酸配改性的环氧沥青材料。在专 利CN1952012中给出了一种使用含有弱极性的高级脂肪碳链和强极性的曼尼期碱或者环 氧树脂与多元醇组成的化合物的环氧沥青材料的专用增容剂改性的热固性环氧沥青材料、 它不须对沥青进行化学改性，也不需要限定沥青的种类，只需要在沥青中加入专用增容剂， 配合常规的环氧树脂和固化剂就可以形成热固性环氧沥青材料。在专利CN101020601中 给出了一种以改性烷基酚、缩水甘油醚改性的环氧沥青浇注式路面铺筑材料。它是一种 具有施工温度低、流动性好、施工便利的环氧沥青浇注式混凝土材料。USP6399680给出了 用改性沥青总量的0. 02-3%的硫酸、磷酸、冰醋酸或硝酸作促进剂，含有改性沥青总量的 0. 2-15%的环氧基的共聚物制成的改性沥青；USP4162998中给出了用多胺和环氧树脂改 性沥青的方法；USP5095055中给出了含有无机酸基团的改性沥青和线性或支化的聚合物 来制备的改性沥青，铺设此种材料的路面具有改进性的粘弹性，软化点升高，存储稳定性改 善。USP5306750中给出了总量0. 1-5 %含有环氧基团的聚合物改性沥青材料，含有环氧基 团的聚合物在沥青中形成连续相，由此得到具有抗车辙，低温抗开裂，抗柔性断裂和抗潮湿 破坏能力的热固性改性沥青。在热塑性聚合物改性沥青中，因为环氧树脂与沥青的相容性 差，由热塑性聚合物改性沥青中的沥青、环氧树脂和聚合物并没有形成网状的交联结构，时 间久了容易从沥青组分中析出，从而导致改性沥青的质量下降。在热固性环氧树脂改性沥 青中，是将少量环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生固化反应，形成网状交联的不可逆的 固化剂，其固化反应使沥青从热塑性转变成热固性，因此热固性环氧沥青具有比普通沥青 优异得多的物理、力学性能，如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法 得到的增容剂可使沥青和环氧树脂能够更均匀地混合。 为了实现上述目的，本专利技术所采取技术方案是：一种桐油酸酯热固性环氧沥青增 容剂，其特征在于它的结构包含以下4种结构式中的至少一种： 结构式（1):【主权项】1. 一种桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂，其特征在于它的结构包含以下4种结构式中 的至少一种： 结构式（1):或 2, Rl 为！H3C-(CH2) 3_。2. 权利要求1所述桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的制备方法，其特征在于它包括如 下步骤： 1) 桐油酸的制备各原料所占质量份数为：桐油100份、碱性催化剂4. 8-6份，将碱性 催化剂配成30-45%的水溶液或乙醇溶液、与桐油混合，温度控制在70-80°C，反应1. 5-3小 时、加酸调至pH值为3-4,静置分离，去除水层，有机相用热水洗涤至中性，用乙醇或/和丙 酮重结晶得白色片状晶体； 2) 桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的制备：各原料所占质量份数为：环氧树脂100 份，桐油酸81-90份，溶剂100-200份，3-5份酯化催化剂，甲酸或/和乙酸35-45份，浓硫酸 或/和磷酸5-6份，双氧水20-30份，将环氧树脂、桐油酸和酯化催化剂加入到反应釜中，并 加入溶剂，在90-125°C下反应3-20个小时，得到中间产物桐油酸酯，冷却至40°C以下，加入 甲酸或/和乙酸，浓硫酸或/和磷酸，双氧水，40-70°C下环氧化反应0. 5-3小时，得到桐油 酸酯热固性环氧沥青增容剂。3. 根据权利要求2所述的桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的制备方法，其特征是，所 述的溶剂为丙酮、甲苯、吡啶、二甲苯中的至少一种。4. 根据权利要求2所述的桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的制备方法，其特征是，所 述的酯化催化剂为N，N-二甲基卞胺，三苯基膦，四正丁基溴化铵，三乙基苄基溴化铵中的 至少一种。5. 根据权利要求2所述的桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的制备方法，其特征是，所 述的环氧树脂为环氧树脂E-41，环氧树脂E-41，环氧树脂E-42,环氧树脂E-44或环氧树脂 E-51〇6. 根据权利要求2所述的桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的制备方法，其特征是，所 述的碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液或乙醇溶液。7. 权利要求1所述桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的应用方法，其特征在于它包括如 下步骤： 1) 按各原料所占重量份数为：沥青100份，环氧树脂20-40份，硫化剂20-40份，固化 剂20-40份，固化促进剂0. 3-1. 2份，桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂20-60份，选取沥青、 环氧树脂、硫化剂、固化剂、固化促进剂和桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂，备用； 2) 将沥青、环氧树脂、硫化剂、固化剂、固化促进剂和桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂 混合，加热至80-90°C，搅拌均匀，在100_120°C下固化0. 5-6小时，得到改性热固性环氧沥 青材料。8. 根据权利要求7所述的桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的应用方法，其特征在于所 述的沥青为石油沥青或煤沥青。9. 根据权利要求8所述的桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂的应用方法，其特征在于所 述的石油沥青包括70#、90#、100#的国道、一级路或城乡路用沥青、SBS改性沥青、10#防水 建材沥青或2#管道防腐沥青。10. 根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种桐油酸酯热固性环氧沥青增容剂，其特征在于它的结构包含以下4种结构式中的至少一种：结构式(1)：结构式(2)：结构式(3)：结构式(4)：其中，R为且n＝0、1或2，R1为：H3C‑(CH2)3‑。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭雅妮，杨隽，周立民，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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