本发明专利技术公开了一种复合环氧沥青路面材料及其制备方法。复合环氧沥青路面材料包括以下重量份的组分：23.5‑45.5份改性环氧树脂、40‑60份石油沥青、30‑50份玄武岩粗集料、15‑25份石灰石矿粉、10‑15份水泥、5‑10份增塑剂、5‑10份复合增容剂、5‑10份固化剂；固化剂包括以下重量份的原料：3.6‑5.8份桐油酸酐、2.2‑3.4份2‑甲基‑4‑乙基咪唑、1.2‑2.6份4,4’‑二氨基二苯砜和2.8‑3.6份聚酰胺酸。本发明专利技术的复合环氧沥青路面材料具有固化时间短，早期强度高，能缩短交通开放时间，且能吸收汽车尾气，净化空气，降低空气污染的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种复合环氧沥青路面材料及其制备方法
本专利技术涉及路面铺装材料
，更具体地说，它涉及一种复合环氧沥青路面材料及其制备方法。
技术介绍
随着我国交通运输业的发展，对路用沥青材料的技术性能提出了越来越高的要求。出现了各种改性沥青，如往沥青中掺入橡胶、树脂、硫磺及其他高聚物，来提高沥青混凝土的路用性能，其中热固性材料改性沥青在热塑性沥青的结构中引入了热固性的反应基团，赋予了材料优异的性能，如高温稳定性、疲劳性能、耐溶剂性等，目前应用在改性沥青中的热固性材料包括环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、丙烯酸等。其中使用环氧树脂改性沥青制备的环氧沥青具有优良的力学性能，高温稳定性以及抗疲劳性，较目前采用的其他沥青混合料有着无法比拟的优点，被广泛应用于国内多座大跨径钢箱梁铺装。现有技术中，申请号为201810835589.5的中国专利技术专利申请文件中公开了一种复合环氧沥青路面材料，其中，包括以下重量份的材料：石油沥青50重量份；聚四氟乙烯橡胶12～18重量份；环氧树脂10～15重量份；聚1，1-二氟乙烯5～9重量份；十八烷基乙烯基醚1～3重量份；聚癸二酸酐3～7重量份；促进剂1～4重量份；填料10～14重量份。现有的这种环氧沥青路面材料使用聚四氟乙烯橡胶和聚1，1-二氟乙烯增加沥青混合料的耐高低温性能、耐腐蚀性能、耐老化性能和韧性，添加聚氯乙烯纤维改善路面材料的耐老化、耐磨损、耐蛀性能，使用磷酸镍、碳化硅和高岭土提升路面材料的耐高温型和抗断裂性，但是现有的这种环氧沥青路面材料需要在夏季高温下才能施工，且环氧树脂对沥青的早期强度改善效果并不明显，固化时间长，施工完成后要封闭较长时间才能开放交通。因此，研发一种早期强度高，能快速开放交通的复合环氧沥青路面材料是亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种复合环氧沥青路面材料，其具有缩短开放交通时间，提升复合环氧沥青路面材料的早期强度的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种复合环氧沥青路面材料的制备方法，其具有制备过程简单，方便快捷的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种复合环氧沥青路面材料，包括以下重量份的组分：23.5-45.5份改性环氧树脂、40-60份石油沥青、30-50份玄武岩粗集料、15-25份石灰石矿粉、10-15份水泥、5-10份增塑剂、5-10份复合增容剂、5-10份固化剂；所述固化剂包括以下重量份的原料：3.6-5.8份桐油酸酐、2.2-3.4份2-甲基-4-乙基咪唑、1.2-2.6份4,4’-二氨基二苯砜和2.8-3.6份聚酰胺酸。通过采用上述技术方案，由于采用改性环氧树脂与石油沥青作为路面材料的主要基材，增加路面材料的耐腐蚀性和耐高温性能，使用玄武岩粗集料和石灰石矿粉，改善路面材料的早期强度，并增加路面材料的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性能，水泥能加快沥青破乳，使环氧沥青路面材料在固化剂的作用下，快速固化，使用桐油酸酐、聚酰胺酸等制成固化剂，2-甲基-4-乙基咪唑与改性环氧树脂反应，一定程度上减少了改性环氧树脂单体自身聚合的量，同时降低了2-甲基-4-乙基咪唑与改性环氧树脂的反应速度以及交联密度，从而导致体系中存在一定的小分子链段快速分解，从而加快复合环氧沥青路面材料的固化速度，减少因施工造成的交通中断，尽早开放交通，聚酰胺酸在4,4’-二氨基二苯砜的作用下，与改性环氧树脂的粘结度提升，与改性环氧树脂形成互补作用，并在一定程度上改善了复合环氧沥青里面材料的耐高温性能。进一步地，所述组分的重量份为：23.5-45.5份改性环氧树脂、40-60份石油沥青、30-50份玄武岩粗集料、15-25份石灰石矿粉、10-15份水泥、5-10份增塑剂、5-10份增容剂、5-10份固化剂；所述固化剂包括以下重量份的原料：3.6-5.8份桐油酸酐、2.2-3.4份2-甲基-4-乙基咪唑、1.2-2.6份4,4’-二氨基二苯砜和2.8-3.6份聚酰胺酸。通过采用上述技术方案，由于各原料的用量更加精确，从而使得制成的复合环氧沥青路面材料的早期强度高，力学性能优异，能缩短交通开放时间。进一步地，所述改性环氧树脂由以下方法制成：以重量份计，将3.5-5.5份双酚A环氧树脂、2.8-3.4份双马来酰亚胺，在100-120℃下搅拌1-2h，降温至40-50℃，加入2.2-3.4份甲基四氢苯酐，继续搅拌30-40min，加入1.4-2.8份甲基异丁酮和1.6-2.6份硅酮树脂，混合均匀，加入0.8-1.6份玻璃粉、1.2-2.8份三氧化二硼和2-3份铬酸锶，继续搅拌1-2h，制得改性环氧树脂。通过采用上述技术方案，使用双马来酰亚胺提高了环氧树脂的交联密度，形成一种网络互穿结构，使得环氧树脂的耐热性得到提升，从而增大复合环氧沥青路面材料的耐高温性能，硅酮树脂中-Si-O-Si-键具良好的热稳定性，而Si-C键能提升各固体粉末的分散性，玻璃粉对水、水蒸气、电解质和氧的防渗透效果好，与铬酸锶配合具有较好的防腐效果，起到耐酸碱腐蚀和固化作用，减少酸雨、化学物质泄漏对复合环氧沥青路面材料的腐蚀，且三氧化二硼能增强环氧树脂的耐热性。进一步地，所述复合增容剂为萘油、石蜡基橡胶油和增容剂按照1:0.6-0.8:1.1-1.3的质量比混合制成。通过采用上述技术方案，增容剂能起到分散沥青的作用，增加沥青与环氧树脂两相之间的界面作用力，较好的界面相容性可以降低因冷冻和热水熔融时沥青相与环氧树脂相收缩率不同而由内应力产生的应力集中破坏点，增容剂的分子结构含有环氧基和酯基，有效的改善了环氧树脂和沥青的相容性，使沥青材料不仅强度和韧性显著提高，还增强了沥青路面的耐久性、低温收缩性和力学强度。进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、双(2-乙基己基)己二酸酯中的一种或几种的组合物。通过采用上述技术方案，邻苯二甲酸二辛酯等作为增塑剂能改善复合环氧沥青路面材料的低温性能、抗老化性能，并增强其粘结强度和附着力，使表面更加光滑、平整。进一步地，所述石油沥青经过以下处理：(1)以重量份计，将2-4份纳米氧化锆置于真空干燥箱内，于100-120℃下干燥1-2小时，加入8-10份丙酮，以300-500r/min的转速搅拌1h，之后在150W的超声波下振荡20min，加入2-4份3-氨基丙基三甲氧基硅烷，在20-25℃下以300-500r/min的转速搅拌6-10h，离心、丙酮洗涤，在50℃下干燥24h，研磨，制得粒径为4-10nm的氧化锆粉末；(2)将纳米氧化锆粉末置于硝酸铈溶液中，浸泡1-2h后，取出，置于450-500℃的氧气气氛下焙烧5-6h，制得预处理氧化锆，纳米氧化锆粉末与硝酸铈溶液的质量比为1:3-5；(3)将3-5份聚碳化硅烷溶解于甲苯中，加入1-3份石油沥青，升温至400-500℃，加入0.2-0.3份皂角、0.3-0.5份乳酸薄荷酯和5-7份预处理氧化锆，继续反应20-30min，取出，升温至800-90本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合环氧沥青路面材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：23.5-45.5份改性环氧树脂、40-60份石油沥青、30-50份玄武岩粗集料、15-25份石灰石矿粉、10-15份水泥、5-10份增塑剂、5-10份复合增容剂、5-10份固化剂；/n所述固化剂包括以下重量份的原料：3.6-5.8份桐油酸酐、2.2-3.4份2-甲基-4-乙基咪唑、1.2-2.6份4,4’-二氨基二苯砜和2.8-3.6份聚酰胺酸。/n
【技术特征摘要】
1.一种复合环氧沥青路面材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：23.5-45.5份改性环氧树脂、40-60份石油沥青、30-50份玄武岩粗集料、15-25份石灰石矿粉、10-15份水泥、5-10份增塑剂、5-10份复合增容剂、5-10份固化剂；
所述固化剂包括以下重量份的原料：3.6-5.8份桐油酸酐、2.2-3.4份2-甲基-4-乙基咪唑、1.2-2.6份4,4’-二氨基二苯砜和2.8-3.6份聚酰胺酸。
2.根据权利要求1所述的复合环氧沥青路面材料，其特征在于，所述组分的重量份为：23.5-45.5份改性环氧树脂、40-60份石油沥青、30-50份玄武岩粗集料、15-25份石灰石矿粉、10-15份水泥、5-10份增塑剂、5-10份增容剂、5-10份固化剂；
所述固化剂包括以下重量份的原料：3.6-5.8份桐油酸酐、2.2-3.4份2-甲基-4-乙基咪唑、1.2-2.6份4,4’-二氨基二苯砜和2.8-3.6份聚酰胺酸。
3.根据权利要求1-2任一项所述的复合环氧沥青路面材料，其特征在于，所述改性环氧树脂由以下方法制成：以重量份计，将3.5-5.5份双酚A环氧树脂、2.8-3.4份双马来酰亚胺，在100-120℃下搅拌1-2h，降温至40-50℃，加入2.2-3.4份甲基四氢苯酐，继续搅拌30-40min，加入1.4-2.8份甲基异丁酮和1.6-2.6份硅酮树脂，混合均匀，加入0.8-1.6份玻璃粉、1.2-2.8份三氧化二硼和2-3份铬酸锶，继续搅拌1-2h，制得改性环氧树脂。
4.根据权利要求1-2任一项所述的复合环氧沥青路面材料，其特征在于，所述复合增容剂为萘油、石蜡基橡胶油和增容剂按照1:0.6-0.8:1.1-1.3的质量比混合制成。
5.根据权利要求1-2任一项所述的复合环氧沥青路面材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、双（2-乙基己基）己二酸酯中的一种或几种的组合物。
6.根据权利要求1-2任一项所述的复合环氧沥青路面材料，其特征在于，所述石油沥青经过以下处理：
（1）以重量份计，将2-4份纳米氧化锆置于真空干燥箱内，于100-120℃下干燥1...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦可畏，关晓芳，向波，冯赢，吴晨晨，
申请(专利权)人：江苏中新苏通市政工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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