一种改性环氧树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种改性环氧树脂的制备方法，以己二胺为原料，使用单官能度缩水甘油醚类有机物对其进行修饰，使得生成的固化剂分子为每个N原子上都只带有一个活泼氢的二元仲胺；而每个仲胺基团都只能够与一个环氧基团反应，因此每一分子修饰得到的固化剂只与两分子环氧基团进行反应，最终能够形成二维线状的微观结构，进而使得生成的改性环氧树脂具有热塑性，在加热状态下可软化和流动。本发明专利技术提供了一种改性环氧树脂，具有二次固化性质，用作路面粘结层材料后，在路面施工过程中，当在该粘结层上方摊铺热拌混合料时，固化后的环氧树脂能够受热融化，将上层材料和下层材料充分粘结起来。

Modified epoxy resin and preparation method and application thereof

The invention provides a preparation method of modified epoxy resin, with hexamines as raw material, modified with mono functional glycidyl ether organics, so that the formed curing agent molecule is two element secondary amines with only one active hydrogen on each N atom, and each secondary amine group can only be with an epoxy group. As a result, the curing agent modified by each molecule reacts only with the epoxy group of two molecules, eventually forming a two-dimensional linear microstructure, thus making the modified epoxy resin thermoplastic and soften and flow in a heated state. The invention provides a modified epoxy resin with two curing properties. After being used as a pavement bonding layer material, the cured epoxy resin can be heated and thawing when the hot mixing mixture is spread over the bonding layer during the pavement construction, and the upper material and the lower material are fully bonded together.

【技术实现步骤摘要】
一种改性环氧树脂及其制备方法和应用
本专利技术涉及环氧树脂改性
，尤其涉及一种改性环氧树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
在沥青公路路面的建设中，沥青混合料的强度主要由沥青材料的粘结力和骨料间的内摩擦力提供。然而在两个经过碾压的平整面层之间，骨料间的内摩擦力已大大降低，此时面层间主要靠粘层材料提供结合力。目前常用的粘结层材料为乳化沥青和高粘改性乳化沥青，美国主要使用慢裂型乳化沥青作为粘层材料，法国则大部分采用快裂型阳离子乳化沥青，日本则使用橡胶改性乳化沥青做粘层。但是在施工过程中，当沥青摊铺车辆行驶在撒布好的粘层油上时，会有部分粘层油附着在车辆轮胎上，导致粘层油分布不均匀，可能影响其粘结效果，易产生层间滑移，进而出现月牙形推挤裂纹，最终在荷载及雨水作用下导致路面早期破坏。因此，急需研究出一类新型的粘结层材料来取代乳化沥青类粘结层材料。环氧树脂作为一种常用的粘合剂，由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不融不溶的高聚物，具有施工工艺简单，固化方式多样的优点，固化后的环氧树脂具有良好的物理和化学性能。然而，具有热固性的环氧树脂一旦固化后即不再发生物理状态上的改变，质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化，如果温度过高则直接分解。若将其撒布于路面，固化后的环氧树脂将无法粘结上层新摊铺的热拌混合料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性环氧树脂及其制备方法和应用，所述改性环氧树脂在固化后的一段时间内具有很好的热塑性，能够作为粘结层材料进行使用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种改性环氧树脂的制备方法，包含如下步骤：将单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇混合后进行加成反应，得到固化剂；将所述固化剂和环氧树脂原料体系混合固化，得到改性环氧树脂。优选的，所述单官能度缩水甘油醚类有机物为苯基缩水甘油醚和/或丁基缩水甘油醚。优选的，所述单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇的质量比为(60～75):(20～35):(150～200)。优选的，所述加成反应的温度为50～70℃，所述加成反应的时间为1～8h。优选的，所述环氧树脂原料体系包含环氧树脂原料和活性稀释剂。优选的，所述活性稀释剂为聚丙二醇二缩水甘油醚。优选的，所述活性稀释剂在环氧树脂原料体系中的质量含量为10～30％。优选的，所述固化剂和环氧树脂原料体系的质量比为(0.5～1.5):(0.5～1.5)。本专利技术提供了一种上述技术方案所述制备方法得到的改性环氧树脂，呈二维线状的微观结构。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述改性环氧树脂作为粘结材料的应用。本专利技术提供了一种改性环氧树脂的制备方法，以己二胺为原料，使用单官能度缩水甘油醚类有机物对其进行修饰，使得生成的固化剂分子为每个N原子上都只带有一个活泼氢的二元仲胺；而每个仲胺基团都只能够与一个环氧基团反应，因此每一分子修饰得到的固化剂只与两分子环氧基团进行反应，最终能够形成二维线状的微观结构，进而使得生成的改性环氧树脂具有热塑性，在加热状态下可软化和流动。本专利技术提供了一种改性环氧树脂，具有二次固化性质，用作路面粘结层材料后，在路面施工过程中，当在该粘结层上方摊铺热拌混合料时，固化后的环氧树脂能够受热融化，将上层材料和下层材料充分粘结起来。此外，所述改性环氧树脂还具有良好的耐水性、抗拉性能、抗剪性能和断裂伸长性能等。由实施例的记载可知，本专利技术提供的改性环氧树脂的低温、中温和高温抗拉强度分别能够达到5.47MPa、6.71MPa和6.11MPa，低温、中温和高温抗剪强度分别能够达到26.99MPa、5.55MPa和1.81MPa，断裂伸长率可达146.3％，粘结水泥混凝土-水泥混凝土后的抗拉强度可达1.21MPa，粘结水泥混凝土-沥青混凝土后的剪切强度可达1.12MPa。具体实施方式本专利技术提供了一种改性环氧树脂的制备方法，包含如下步骤：将单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇混合后进行加成反应，得到固化剂；将所述固化剂和环氧树脂原料体系混合固化，得到改性环氧树脂。本专利技术对所述制备方法中应用的所有原料均无特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售产品即可。本专利技术将单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇混合后进行加成反应，得到固化剂。本专利技术优选先将己二胺溶解于无水乙醇中得到己二胺的无水乙醇溶液，然后再将单官能度缩水甘油醚类有机物和己二胺的无水乙醇溶液进行混合。在本专利技术中，所述溶解的温度优选为50～70℃，更优选为55～65℃，最优选为60～62℃。本专利技术对所述溶解的具体实施方式没有特殊要求，能够进行充分溶解即可。本专利技术优选将单官能度缩水甘油醚类有机物滴加至己二胺的无水乙醇溶液中进行混合，所述滴加的速率优选为30～40mL/h，更优选为32～38mL/h，最优选为35～36mL/h。在本专利技术中，所述单官能度缩水甘油醚类有机物优选为苯基缩水甘油醚和/或丁基缩水甘油醚。在本专利技术中，所述单官能度缩水甘油醚类有机物同时包含苯基缩水甘油醚和丁基缩水甘油醚时，所述苯基缩水甘油醚和丁基缩水甘油醚的质量比可以为55:16、38:33或20:50。在本专利技术中，所述单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇的质量比优选为(60～75):(20～35):(150～200)，更优选为(62～68):(21～24):(160～190)，最优选为(64～66):(22～23):(170～180)。在本专利技术中，所述加成反应的温度优选为50～70℃，更优选为55～65℃，最优选为60～62℃；所述加成反应的时间优选为1～8h，更优选为2～6h，最优选为3～5h。在本专利技术中，当所述单官能度缩水甘油醚类有机物为苯基缩水甘油醚时，所述加成反应如式I所示，得到的为苯基缩水甘油醚改性己二胺固化剂。在本专利技术中，当所述单官能度缩水甘油醚类有机物为丁基缩水甘油醚时，所述加成反应如式II所示，得到的为丁基缩水甘油醚改性己二胺固化剂。在本专利技术中，当所述单官能度缩水甘油醚类有机物为苯基缩水甘油醚和丁基缩水甘油醚的混合物时，得到的为苯基缩水甘油醚改性己二胺固化剂、丁基缩水甘油醚改性己二胺固化剂、苯基缩水甘油醚和丁基缩水甘油醚共同改性己二胺固化剂的混合物。其中，所述苯基缩水甘油醚和丁基缩水甘油醚共同改性己二胺固化剂的反应过程如式III所示。在本专利技术中，所述加成反应结束后，本专利技术优选对得到的产物体系进行后处理，以得到纯净的固化剂。在本专利技术中，所述后处理优选包含如下步骤：去除所述加成产物体系中的无水乙醇溶剂；将去除无水乙醇溶剂后的产物体系与三氯甲烷混合，然后顺次用水和饱和食盐水进行洗涤；对所述洗涤后得到的有机相进行干燥处理；去除所述干燥处理得到的干料中的三氯甲烷，得到纯净的固化剂。本专利技术首先去除所述加成产物体系中的无水乙醇溶剂，本专利技术优选对所述产物体系进行蒸发处理，去除其中的无水乙醇溶剂。本专利技术对所述蒸发处理的实施方式没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的蒸发乙醇的方法进行即可。本专利技术将去除无水乙醇溶剂后的产物体系与三氯甲烷混合，然后顺次用水和饱和食盐水进行洗涤。本专利技术对所述三氯甲烷的添加量无特殊要求，能够将所有产物体系完全溶解即可。本专利技术对所述水和饱和食盐水洗涤的方法没有特殊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性环氧树脂的制备方法，包含如下步骤：将单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇混合后进行加成反应，得到固化剂；将所述固化剂和环氧树脂原料体系混合固化，得到改性环氧树脂。

【技术特征摘要】
1.一种改性环氧树脂的制备方法，包含如下步骤：将单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇混合后进行加成反应，得到固化剂；将所述固化剂和环氧树脂原料体系混合固化，得到改性环氧树脂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单官能度缩水甘油醚类有机物为苯基缩水甘油醚和/或丁基缩水甘油醚。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述单官能度缩水甘油醚类有机物、己二胺和无水乙醇的质量比为(60～75):(20～35):(150～200)。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述加成反应的温度为50～70℃，所述加成反应的时间为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小明，王晖，张富奎，魏定邦，赵静卓，张军林，曹青霞，张青，丁民，任国斌，
申请(专利权)人：甘肃畅陇公路养护技术研究院有限公司，甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62