一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用，先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中，搅拌加热至60～65℃，保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯，搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯，搅拌加热至85～90℃，加入复合纤维，保温反应1～2小时，自然冷却至室温，加入色浆，搅拌混合，出料，得到一种冷拌型彩色树脂薄层材料。该薄层材料可用于人行道、机动车道或停车场路面铺筑，具有较好的韧性和耐磨性，大大延长了路面的使用寿命，具有非常好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用
本专利技术涉及
，特别是涉及一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用。
技术介绍
高等级公路的路面结构类型主要有两种，即水泥混凝土路面和沥青混凝土路面。水泥混凝土路面面层刚度大，强度高，路面具有“刚性”，通常称为刚性路面；沥青路面面层的弹性模量较小，适应基层和土基的变形的能力强，路面具有“柔性”，通常称为柔性路面。水泥混凝土路面和沥青混凝土路面有各自的优点：水泥混凝土路面取材方便，施工简单、路面强度高、稳定性好、耐久性好；沥青路面表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、养护维修简便等。但是，水泥混凝土路面与沥青路面各自的缺点也十分突出：水泥混凝土路面脆性大，容易脆断、难于修复、接缝多、行车舒适性较差、面层与基层变形协调能力差；沥青路面的施工要求高，路面水稳定性、温度稳定性、耐化学老化性较差，路面强度不高，容易产生车辙、松散剥落、反射裂缝等破坏。近年来，许多彩色沥青路面出现在国内道路上，该类路面不仅起到美化和改善路面状态的作用，净化美观，而且有助于缓解司机视觉疲劳，起到警示作用，从而保证了行车和行人的安全。因此在路面表面涂装薄层材料具有非常好的推广意义。另外，由于车辆在道路上行驶时对道路具有一定的冲击性，特别是在车辆在路口停顿时更会对路面产生压力，容易损坏道路。故表面薄层材料的韧性显得尤为重要。专利CN109180071B公开了一种道路面层用高性能冷拌混合料及其制备方法，是由矿料、聚氨酯胶结料、羧酸、抗剥落剂常温拌合而得，其中的矿料和聚氨酯胶结料的相容性欠佳，直接影响拌合均匀性，进而影响形成薄层的韧性和耐磨性，影响使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料、制备方法及应用，具有较好的韧性和耐磨性。为实现上述目的，本专利技术是通过如下方案实现的：一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的制备方法，先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中，搅拌加热至60～65℃，保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯，搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯，搅拌加热至85～90℃，加入复合纤维，保温反应1～2小时，自然冷却至室温(25℃)，加入色浆，搅拌混合，出料，即得所述的薄层材料；其中，所述复合纤维是通过以下方法制备得到的：(A)先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末，接着在纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰，得到改性纳米粉末；(B)然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料，聚合反应，并在聚合过程中加入改性纳米粉末，反应结束得到复合树脂；(C)接着将复合树脂熔融纺丝即得所述的复合纤维。优选的，聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、己二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯、复合纤维、色浆的质量比为10：60～80：15～20：0.5～0.8：2～3：2～3。优选的，步骤(A)中，纳米粉末的制备方法如下：先将纯度99.9999％的锆、硅、锌按照摩尔比100：30～40：5～8混合高速球磨处理，即得纳米粉末。进一步优选的，高速球磨处理的工艺条件如下：研磨球按照大小球的质量比为1：2，大小球的直径分别为8mm、5mm，球料比为1.05：1，在球磨过程中氩气保护，球磨转速为300r/min，研磨时间为10～13小时。其中，球磨前的准备工作应当在真空手套箱内进行。进一步优选的，球磨时加入原料重量0.2～0.4％的硬脂酸作为润滑剂，避免原料粘连在球磨罐底部或内壁上。优选的，步骤(A)中，以重量份计，聚丙烯酰胺修饰的具体方法如下：先将1份纳米粉末、0.002～0.003份引发剂加入5～8份质量浓度20～30％丙烯酰胺水溶液中，400～500W超声波振荡30～40分钟，得到预混液；然后进行紫外光照射引发丙烯酰胺聚合反应，即得所述的改性纳米粉末。进一步优选的，所述引发剂为二苯甲酮、四乙基米氏酮或4-异丙基硫杂蒽酮；紫外光照射时间为2～3小时。优选的，以重量份计，步骤(B)的具体方法如下：先在氮气保护的反应釜中加入1200～1300份二苯砜，搅拌升温至60～70℃，加入80～90份双酚S与300份4,4’-二氯二苯砜单体，待单体全部溶解后，再加入55～58份氢氧化钾、40～50份甲苯，继续搅拌升温至170～190℃，逐滴滴加蒸馏水直至体系中的固体不溶物全部溶解，搅拌反应30～40分钟，再加入150～170份双酚S，继续搅拌反应30～40分钟；接着蒸出全部甲苯，继续升温至200～210℃，加入5～8份改性纳米粉末，搅拌反应7～8小时，冷却，粉碎，洗涤，干燥，即得所述复合树脂。优选的，双酚S进行预处理，具体方法如下：先将双酚S倒入5～8倍重量的质量浓度30～40％氢氧化钾水溶液中，超声波振荡处理，离心即可。优选的，熔融纺丝的具体方法如下：先将复合树脂干燥至含水率100～150ppm，然后利用单螺杆挤出机熔融挤出，再挤压入纺丝组件进行熔融纺丝，得到复合纤维。进一步优选的，熔融挤出的工艺条件如下：进料段385～395℃，压缩段及熔融段395～405℃，计量段405～413℃。进一步优选的，熔融纺丝温度为413～420℃。进一步优选的，将纺丝组件中纺出的丝在侧吹风条件下经纺丝甬道冷却固化，不间断地直接引入牵伸定型卷绕机，通过热辊进行加热牵伸，然后卷取得到聚醚砜纤维。更进一步优选的，加热牵伸和卷取的工艺条件为：上热辊温度为193～197℃，速度420～425m/min，下热辊温度为230～235℃，速度895～900m/min，卷取速度为1200～1250m/min。利用上述制备方法得到的一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料。上述一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的施工方法，先打磨基面并清理干净，辊涂薄层材料，然后均匀撒布骨料，清理表面多余的骨料即可。优选的，薄层材料的厚度为2mm。优选的，所述骨料为粒径为1mm以内的河砂。上述一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料在人行道、机动车道或停车场路面铺筑中的应用。本专利技术的有益效果是：本专利技术先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中，搅拌加热至60～65℃，保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯，搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯，搅拌加热至85～90℃，加入复合纤维，保温反应1～2小时，自然冷却至室温，加入色浆，搅拌混合，出料，得到一种冷拌型彩色树脂薄层材料。该薄层材料可用于人行道、机动车道或停车场路面铺筑，具有较好的韧性和耐磨性，大大延长了路面的使用寿命，具有非常好的推广价值。本专利技术的技术关键在于复合纤维的加入，先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末，接着再纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰，得到改性纳米粉末；然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料，聚合反应，并在聚合过程中加入改性纳米粉末，反应结束得到复合树脂；接着将复合树脂熔融纺丝即得。纳米粉末带来了较好的强度和耐磨性，但是其与其他有机成分存在相容性问题，故申请人在纳米粉末表面进行了聚丙烯酰胺修饰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的制备方法，其特征在于，先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中，搅拌加热至60～65℃，保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯，搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯，搅拌加热至85～90℃，加入复合纤维，保温反应1～2小时，自然冷却至室温，加入色浆，搅拌混合，出料，即得所述的薄层材料；其中，所述复合纤维是通过以下方法制备得到的：/n(A)先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末，接着在纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰，得到改性纳米粉末；/n(B)然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料，聚合反应，并在聚合过程中加入改性纳米粉末，反应结束得到复合树脂；/n(C)接着将复合树脂熔融纺丝即得所述的复合纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷拌型高韧性彩色树脂薄层材料的制备方法，其特征在于，先将聚醚多元醇和二羟甲基丙酸加入反应釜中，搅拌加热至60～65℃，保温条件下缓慢滴加己二异氰酸酯，搅拌均匀后加入二丁基锡二月桂酸酯，搅拌加热至85～90℃，加入复合纤维，保温反应1～2小时，自然冷却至室温，加入色浆，搅拌混合，出料，即得所述的薄层材料；其中，所述复合纤维是通过以下方法制备得到的：
(A)先以锆、硅、锌为原料经混合球磨处理制成纳米粉末，接着在纳米粉末表面进行聚丙烯酰胺修饰，得到改性纳米粉末；
(B)然后以双酚S、4,4’-二氯二苯砜单体为原料，聚合反应，并在聚合过程中加入改性纳米粉末，反应结束得到复合树脂；
(C)接着将复合树脂熔融纺丝即得所述的复合纤维。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、己二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯、复合纤维、色浆的质量比为10：60～80：15～20：0.5～0.8：2～3：2～3。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，纳米粉末的制备方法如下：先将纯度99.9999％的锆、硅、锌按照摩尔比100：30～40：5～8混合高速球磨处理，即得纳米粉末。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，以重量份计，聚丙烯酰胺修饰的具体方法如下：先将1份纳米粉末、0.002～0.003份引发剂加入5～8份质量浓度20～30％丙烯酰胺水溶液中，400～500W超声波振荡30～40分钟，得到预混液；然后进行紫外光照射引发丙烯酰胺聚合反应，即得所述的改性纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾跃申，
申请(专利权)人：曾跃申，
类型：发明
国别省市：河北;13