一种用于钢桥面铺装的环氧树脂胶黏剂材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料及其制备方法。该新型环氧树脂胶黏剂材料由树脂胶粘剂和石料在常温下搅拌压实制得，所述树脂胶粘剂由质量分数分别为X的A组分和(1‑X)的B组分(X＝0.6‑0.9)构成；A组分中包括按重量份数计的环氧树脂50‑80份、稀释剂10‑20份、聚氨酯预聚体10‑25份；B组分中包括按重量份数计的咪唑固化剂20‑50份、脂环氨固化剂25‑60份、增韧剂10‑30份、偶联剂1‑5份、促进剂1‑3份；所述树脂胶粘剂与石料的质量百分比为7％‑13％。本发明专利技术提供的新型环氧树脂胶黏剂材料具有强度高、高低温性能好、有一定的变形能力、无需加热拌和等优点，常温下即可固化且固化时间较短，施工时可大大缩短开放交通时间。

Novel epoxy resin adhesive material for steel deck pavement and preparation method thereof

The invention discloses a novel epoxy resin adhesive material used for steel deck pavement and a preparation method thereof. The new type of epoxy adhesive material by resin adhesive and stone under normal temperature and stirring compaction system, the resin adhesive by the mass fraction of X and A components (1 X) B group (X = 0.6 0.9); A components including epoxy resin by weight the 50 80 copies, 20 copies, 10 diluent polyurethane prepolymer 10 25; B components including by weight of 20 imidazole curing agent 50, alicyclic ammonia curing agent 25 60 copies, 30 copies of the 10 toughening agent and coupling agent 5, 1 1 accelerator 3; the mass percentage of the resin adhesive and stone 7% 13%. A new type of epoxy adhesive material provided by the invention has high strength, high temperature performance, good deformation ability, without heating, mixing the advantages of the room temperature can be cured and the curing time is short, when construction can greatly shorten the traffic opening time.

【技术实现步骤摘要】
一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料及其制备方法
本专利技术涉及公路与城市道路建材
，具体涉及一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
大跨径桥梁的桥面刚度相对较小而变形相对较大，钢桥面铺装层在交通荷载、风载、气候条件及温度变化等因素影响下的受力和变形十分复杂，对其强度、稳定性和耐久性均有更高的要求。目前，世界上采用的钢桥面铺装层主要为沥青混凝土或环氧沥青混凝土，但此类材料存在以下缺点：(1)容易出现车辙、开裂、推移、疲劳破坏等早期病害；(2)铺装时均需加热，对温度要求控制精准，且后期固化太慢，开放交通时间较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有沥青混凝土或环氧沥青混凝土钢桥面铺装层存在的上述不足，提供一种能够常温固化且后期固化快，并且具有强度高、高低温性能好、耐久性优异、有一定变形能力的钢桥面用新型环氧树脂混凝土材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，由树脂胶粘剂和石料在常温下搅拌后压实制得，所述树脂胶粘剂包括A组分和B组分，其中A组分包括环氧树脂、稀释剂、聚氨酯预聚体，B组分包括咪唑固化剂、脂环氨固化剂、增韧剂、偶联剂以及促进剂。按照上述方案，树脂胶粘剂中A组分的质量分数为X，B组分的质量分数为(1-X)，树脂胶粘剂与石料的质量百分比为7％-13％，X的取值为0.6-0.9。按照上述方案，A组分包括以下按重量份数计的原料：环氧树脂50-80份、稀释剂10-20份、聚氨酯预聚体10-25份。按照上述方案，B组分包括以下按重量份数计的原料：咪唑固化剂20-50份，脂环氨固化剂25-60份，增韧剂10-30份，偶联剂1-5份，促进剂1-3份。按照上述方案，所述环氧树脂为环氧当量230-280的双酚A型环氧树脂E42，所述稀释剂为聚丙二醇二缩水甘油醚，所述聚氨酯预聚体由甲苯二异氰酸酯或二苯甲基烷二异氰酸酯，与聚醚或聚酯多元醇中的一种或几种反应而成，聚氨酯预聚体固化物的硬度为A30-A70。按照上述方案，所述咪唑固化剂为二甲基咪唑、二甲基四乙基咪唑中的一种或几种，所述脂环氨固化剂为间苯二甲胺，所述增韧剂为分子量600-1100的聚酰胺，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。按照上述方案，所述石料为玄武岩碎石料、矿粉的混合物，矿粉用量为石料总重量的4-8％。按照上述方案，所述玄武岩碎石料的最大公称粒径为9.5mm。上述新型环氧树脂胶黏剂材料的制备方法，包括以下步骤：(a)按比例称取环氧树脂、稀释剂、聚氨酯预聚体，混合后在80℃下搅拌30-60min，冷却后制成A组分；(b)按比例称取咪唑固化剂、脂环氨固化剂、增韧剂、偶联剂、促进剂，混合后在常温下搅拌30-60min制成B组分；(c)将A组分与B组分按比例混合均匀，再将A、B组分混合物加入到石料中，混合均匀后压实成型，放置2-24h即得。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：该新型环氧树脂胶粘剂性能优异，抗拉强度超过30MPa，抗弯强度超过80MPa，高低温性能好，且常温下2小时以内即可固化。制备的环氧树脂胶黏剂材料与现有的环氧沥青混凝土相比，它无需加热即可拌和，其后期固化速度远远高于现有环氧沥青混凝土，抗疲劳开裂性能得到显著提高，开放交通的时间可以缩短至4小时以内。具体实施方式为使本领域普通技术人员充分理解本专利技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步说明。以下实施例仅为本专利技术较佳实施方式，并不对本专利技术构成任何限定。一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，由树脂胶粘剂和石料配制压实而得。树脂胶粘剂由A组分和B组分构成，其中A组分为60-90份，B组分为剩余的10-40份，A组分与B组分共计100份。树脂胶粘剂与石料的质量百分比为7％-13％。A组分包括以下按重量份数计的原料：环氧树脂50-80份、稀释剂10-20份、聚氨酯预聚体10-25份，B组分包括按重量份数计的咪唑固化剂20-50份，脂环氨固化剂25-60份，增韧剂10-30份，偶联剂1-5份，促进剂1-3份。各原料的具体型号及参数如下：环氧树脂为环氧当量230-280的双酚A型环氧树脂E42，稀释剂为聚丙二醇二缩水甘油醚，聚氨酯预聚体由甲苯二异氰酸酯或二苯甲基烷二异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇中的一种或几种反应而成，聚氨酯预聚体固化物的硬度要求范围为A30-A70。咪唑固化剂为二甲基咪唑、二甲基四乙基咪唑或其混合物，脂环氨固化剂为间苯二甲胺，增韧剂为分子量600-1100的聚酰胺，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，石料为玄武岩碎石料、矿粉中的一种或其混合物。玄武岩碎石料的最大公称粒径为9.5mm。石料选用玄武岩碎石料、矿粉的混合物效果较佳，其中矿粉用量为石料总重量的4-8％。该新型环氧树脂胶黏剂材料的制备方法，包括以下步骤：(a)按比例称取环氧树脂、稀释剂、聚氨酯预聚体，混合后在80℃下搅拌30-60min制成A组分；(b)按比例称取咪唑固化剂、脂环氨固化剂、增韧剂、偶联剂、促进剂，混合后在常温下搅拌30-60min制成B组分；(c)将A组分与B组分按比例混合均匀，再将A、B组分混合物加入到石料中，混合均匀后压实成型，放置2-24h即得。本专利技术所使用的原料均为普通市售。实施例1环氧树脂胶黏剂材料及用量比例如下：树脂胶粘剂：A组分8个单位重量(其中，E42环氧树脂74份，聚丙二醇二缩水甘油醚15份，A70聚氨酯预聚体11份)B组分2个单位重量(其中，二甲基咪唑7份，二甲基四乙基咪唑20份，间苯二甲胺55份，聚酰胺16份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1份)石料：玄武岩碎石料84.4个单位重量矿粉5.6个单位重量实施例2环氧树脂胶黏剂材料及用量比例如下：树脂胶粘剂：A组分7.4个单位重量(其中，E42环氧树脂67份，聚丙二醇二缩水甘油醚14份，A50聚氨酯预聚体19份)B组分2.2个单位重量(其中，二甲基咪唑12份，二甲基四乙基咪唑29份，间苯二甲胺40份，聚酰胺16份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1份)石料：玄武岩碎石料85.1个单位重量矿粉5.3个单位重量实施例3环氧树脂胶黏剂材料及用量比例如下：树脂胶粘剂：A组分5.5个单位重量(其中，E42环氧树脂64份，聚丙二醇二缩水甘油醚15份，A60聚氨酯预聚体21份)B组分2.7个单位重量(其中，二甲基咪唑10份，二甲基四乙基咪唑26份，间苯二甲胺33份，聚酰胺27份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2份)石料：玄武岩碎石料87.3个单位重量矿粉4.5个单位重量实施例4环氧树脂胶黏剂材料及用量比例如下：树脂胶粘剂：A组分9.5个单位重量(其中，E42环氧树脂62份，聚丙二醇二缩水甘油醚19份，A50聚氨酯预聚体19份)B组分1.7个单位重量(其中，二甲基咪唑4份，二甲基四乙基咪唑17份，间苯二甲胺48份，聚酰胺25份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷4份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2份)石料：玄武岩碎石料82.2个单位重量矿粉6.6个单位重量为充分了解本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，其特征在于：该新型环氧树脂胶黏剂材料由树脂胶粘剂和石料在常温下搅拌压实制得，所述树脂胶粘剂包括A组分和B组分，其中A组分包括环氧树脂、稀释剂、聚氨酯预聚体，B组分包括咪唑固化剂、脂环氨固化剂、增韧剂、偶联剂以及促进剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，其特征在于：该新型环氧树脂胶黏剂材料由树脂胶粘剂和石料在常温下搅拌压实制得，所述树脂胶粘剂包括A组分和B组分，其中A组分包括环氧树脂、稀释剂、聚氨酯预聚体，B组分包括咪唑固化剂、脂环氨固化剂、增韧剂、偶联剂以及促进剂。2.如权利要求1所述的一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，其特征在于：树脂胶粘剂中A组分的质量分数为X，B组分的质量分数为(1-X)，树脂胶粘剂与石料的质量百分比为7％-13％，X的取值为0.6-0.9。3.如权利要求1所述的一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，其特征在于：A组分包括以下按重量份数计的原料：环氧树脂50-80份、稀释剂10-20份、聚氨酯预聚体10-25份。4.如权利要求1所述的一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，其特征在于：B组分包括以下按重量份数计的原料：咪唑固化剂20-50份，脂环氨固化剂25-60份，增韧剂10-30份，偶联剂1-5份，促进剂1-3份。5.如权利要求1-4任一项所述的一种用于钢桥面铺装的新型环氧树脂胶黏剂材料，其特征在于：所述环氧树脂为环氧当量230-280的双酚A型环氧树脂E42，所述稀释剂为聚丙二醇二缩水甘油醚，所述聚氨酯预聚体由甲苯二异氰酸酯或二苯甲基烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘攀，王宁，胡小弟，白桃，李子彧，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42