一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料及其制备方法，包括A组分和B组分，按重量比计，A组分：B组分＝1：2.0～1：2.9；其中：所述A组分包括不饱和聚酯树脂、nano‑SiO2、光引发剂和偶联剂；所述B组分包括沥青和相容剂。按重量比计，所述A组分中，不饱和聚酯树脂：nano‑SiO2：光引发剂：偶联剂＝100：3：4：3；所述B组分中，沥青：相容剂＝100：4。桥面铺装防水粘结层材料的韧性好、耐冲击性强、强度高、脆性低；粘结、抗拉、抗剪切性能好；防水性能优异、耐久性好；施工方便、环保性较好且成本较低。

A photocatalyst based bridge waterproof adhesive layer material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料及其制备方法
本专利技术属于桥面铺装材料领域，具体涉及一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料及其制备方法。
技术介绍
2000年以后，经济走上快车道，包括道路建设在内的交通基础设施建设快速发展。随着城市道路和公路的大范围建造，大量的桥梁通车使用。桥梁是构成交通运输网络的重要节点，承担着繁重的车流量，桥梁上任何部位的损害都会影响正常的车辆通行，造成了大量的经济和时间成本的浪费和损失。桥面铺装是桥梁整体结构的重要构成部分，对桥梁的通达行驶性能和桥梁整体结构的耐久性具有重要的影响。防水粘结层位于找平层与沥青铺装层之间，它对于桥面铺装层的耐久性与路用性能起着十分重要而关键的作用。雨水或者其他水源的侵入是造成桥面铺装层发生损坏的最直接和最重要的因素之一。性能优良的防水粘结材料和良好的防水粘结层的处理，是提高桥梁铺装结构的耐久性、延长桥梁整体使用寿命的重要措施。我国常用的防水粘结层的材料有热熔性粘结材料、溶剂性粘结剂和热固性粘结材料。热熔性粘结材料具有一定的变形能力，也具有良好的防水封闭作用，但是在高温下容易变软，导致粘结力下降；溶剂性粘结剂材料除了同样具有高温软化的缺点外，当摊铺时，其内部含有的热敏性物质在高温时接触沥青铺装层会释放出气体，从而使铺装层产生气泡；热固性粘结材料，比如环氧沥青，成本十分昂贵，在高温时抗剪强度下降较快，丧失粘结沥青铺装层与水泥基板的能力，这样，粘结层成了相对软弱的滑移层，从而容易导致沥青铺装层的推移和开裂等病害。制备防水粘结层材料关键在于选择合适的引发剂，常用的引发剂有常温引发剂和高温引发剂。使用常温引化剂时，在制备UP沥青的过程中，发现将过氧化甲乙酮加入到热沥青和树脂体系中，产生大量气泡，反应剧烈，后期制备的UP沥青在常温下无法发生固化反应，不能形成强度。杨龙飞使用高温引发剂，制备了防水粘结层材料，高但是温引发剂经受摩擦、冲击、着火后或其他引燃源后，会存在爆炸倾向，安全性低。因此，我们尝试使用光引发剂制备防水粘结层材料。
技术实现思路
针对现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料及其制备方法，桥面铺装防水粘结层材料的韧性好、耐冲击性强、强度高、脆性低；粘结、抗拉、抗剪切性能好；防水性能优异、耐久性好；施工方便、环保性较好且成本较低。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，包括A组分和B组分，按重量比计，A组分：B组分＝1：2.0～1：2.9；其中：所述A组分包括不饱和聚酯树脂、nano-SiO2、光引发剂和偶联剂；所述B组分包括沥青和相容剂。进一步地，按重量比计，所述A组分中，不饱和聚酯树脂：nano-SiO2：光引发剂：偶联剂＝100：3：4：3；所述B组分中，沥青：相容剂＝100：4。进一步地，所述不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂，其固含量为57.0％～63.0％。进一步地，所述光引发剂为Omnirad819。进一步地，所述nano-SiO2为A型nano-SiO2，其二氧化硅含量为98.5％。进一步地，所述的偶联剂为KH-570硅烷偶联剂。进一步地，所述沥青为SBS改性沥青，针入度为85.7，软化点为47.2，动力粘度为156.8，延度>100。进一步地，所述相容剂为马来酸酐，固含量>99.5％。一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：采用偶联剂对nano-SiO2进行表面有机化修饰；步骤二：将步骤一中进行表面有机化修饰后的nano-SiO2、光引发剂和不饱和聚酯树脂混合均匀，得到A组分；步骤三：将沥青和相容剂混合均匀，得到B组分；步骤四：将步骤二得到的A组分与步骤三得到的B组分混合均匀，得到桥面防水粘结层材料。进一步地，进行所述步骤一之前，将nano-SiO2在醇水溶液、100℃、pH值为4的条件下预处理40～60min；醇水溶液中，乙醇与水的体积比为10：1。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，采用光引发剂，主要的反应机理是光引发剂吸收近紫外光的辐射能量引起光引发剂分解产生的活性自由基引发单体(低聚物)聚合交联形成最终固化物。无机纳米粒子改性UP不仅能够实现UP固化物的补强作用，同时还能够兼顾韧性等性能；特别地，nano-SiO2还能够改善UP的触变性、不透水性、抗磨损、耐热性等特性；同时，nano-SiO2改性UP沥青用于桥面防水粘结层可能会具有抗疲劳、防水、良好的层间粘结能力等优异的路用性能，同时工程造价低，具有较大的经济效益和应用前景。并且光引发剂具有廉价、合成简单，光引发剂及其光裂解产物应无毒无味，稳定性好、便于长时间储存等优点，相对于常温引发剂和高温引发剂，采用光引发剂制备防水粘结层更有优势。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。作为本专利技术的某一具体实施方式，一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，包括A组分和B组分，按重量比计，A组分：B组分＝1：2.0～1：2.9。其中，A组分包括不饱和聚酯树脂、nano-SiO2、光引发剂和偶联剂；按重量比计，A组分中，不饱和聚酯树脂：nano-SiO2：光引发剂：偶联剂＝100：3：4：3。B组分包括沥青和相容剂；按重量比计，B组分中，沥青：相容剂＝100：4。其中，不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂，其固含量为57.0％～63.0％；具体的，采用不饱和树脂聚酯与苯乙烯，按照配比为树脂：苯乙烯＝65.5wt.％：34.5wt.％，制备双酚A型不饱和聚酯树脂。光引发剂为Omnirad819，外观为黄色粉末，熔点为127～133℃，溶于丙酮，乙腈等有机溶剂。nano-SiO2为A型nano-SiO2，其二氧化硅含量为98.5％。偶联剂为KH-570硅烷偶联剂，其含量为97％。沥青为SBS改性沥青，针入度为85.7，软化点为47.2，动力粘度为156.8，延度>100。相容剂为马来酸酐(顺丁烯二酸酐)，固含量>99.5％。本专利技术一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将nano-SiO2在醇水溶液、100℃、pH值为4的条件下预处理40～60min；醇水溶液中，乙醇与水的体积比为10：1；采用偶联剂对nano-SiO2进行表面有机化修饰；步骤二：采用“先掺”的方式，将步骤一中进行表面有机化修饰后的nano-SiO2、光引发剂加入不饱和聚酯树脂中，以2000r/min的速率在高速剪切机中剪切20min，得到nano-SiO2改性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，其特征在于，包括A组分和B组分，按重量比计，A组分：B组分＝1：2.0～1：2.9；其中：/n所述A组分包括不饱和聚酯树脂、nano-SiO

【技术特征摘要】
1.一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，其特征在于，包括A组分和B组分，按重量比计，A组分：B组分＝1：2.0～1：2.9；其中：
所述A组分包括不饱和聚酯树脂、nano-SiO2、光引发剂和偶联剂；
所述B组分包括沥青和相容剂。


2.根据权利要求1所述的一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，其特征在于，按重量比计，所述A组分中，不饱和聚酯树脂：nano-SiO2：光引发剂：偶联剂＝100：3：4：3；所述B组分中，沥青：相容剂＝100：4。


3.根据权利要求1所述的一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂，其固含量为57.0％～63.0％。


4.根据权利要求1所述的一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述光引发剂为Omnirad819。


5.根据权利要求1所述的一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述nano-SiO2为A型nano-SiO2，其二氧化硅含量为98.5％。


6.根据权利要求1所述的一种基于光催化剂的桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述的偶联剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪亮，吕文江，刘彤，杨龙飞，巩大力，李德文，张浩，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61