一种道路修复材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑功能材料技术领域，具体涉及一种道路修复材料及其制备方法。所述修复材料包括A组分和B组分；所述A组分中包括改性丙烯酸树脂、不饱和树脂和促凝剂；所述改性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸‑β‑羟丙酯或甲级丙烯酸‑β‑羟乙酯中的一种或几种；所述不饱合树脂为具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物；所述促凝剂为N,N‑二甲基苯胺；所述B组分中包括催化剂和纳米二氧化硅；所述催化剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈中的一种或两种。本发明专利技术所述的道路修复材料,可在‑30℃～40℃的温度环境下使用，在‑30℃的条件下可在1～2h固化成型。

【技术实现步骤摘要】
一种道路修复材料及其制备方法
本专利技术属于建筑功能材料
，具体涉及一种道路修复材料及其制备方法。
技术介绍
目前道路修复常用材料有水泥、沥青、环氧树脂基材料和其他高分子复合材料。水泥作为一种无机胶凝材料具有良好的力学性能，成本低廉，但需在常温下使用，低温硬化困难，成型后需要养护，施工周期较长，且传统的水泥材料硬化后属于微孔结构，缺陷较多。粘接力低，易开裂。沥青作为一种有机胶凝材料，具有憎水性、构造致密的特点，热态沥青修补需加热，冷态粘接强度低，乳化沥青无法满足低温工况使用。此类材料存在施工效率低，不环保，能耗高等问题。环氧树脂材料作为一种高分子材料具备良好的力学性能，固化物强度，韧性好，收缩率低，但低温施工困难，低温固化时间长，耐候性较差，且固化表面光滑摩擦系数低。
技术实现思路
针对现有技术中的道路修复材料存在的低温固化时间长、耐低温性能差、耐磨性差、新旧界面粘接力差等各种问题，本专利技术提供一种新的道路修复材料。本专利技术所述的道路修复材料包括A组分和B组分；所述A组分中包括改性丙烯酸树脂、不饱和树脂和促凝剂；所述改性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯或甲级丙烯酸-β-羟乙酯中的一种或几种；所述不饱合树脂为具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物；所述促凝剂为N,N-二甲基苯胺；所述B组分中包括催化剂和纳米二氧化硅；所述催化剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈中的一种或两种。本专利技术所述的道路修复材料以改性丙烯酸树脂甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯或甲级丙烯酸-β-羟乙酯中的一种或几种作为树脂的主材，当促凝剂和催化剂与之混合后发生聚合生成大分子物质，可在-30℃的条件下迅速地固化成型，但是当上述物质混合后会引起反应的迅速发生，容易引起爆聚，固化物成型后缺陷多。通过在A组分中添加不饱和树脂，在B组分中添加纳米二氧化硅，可有效地实现对促凝剂的笼蔽包裹效应和对催化剂吸附包裹，控制反应速率，得到一种可在温度-30℃条件下施工使用的道路修复材料。优选的，所述改性丙烯酸树脂中包括甲基丙烯酸-β-羟丙酯和甲级丙烯酸-β-羟乙酯。上述两种树脂在低温下通过促凝剂和催化剂的激发可快速地发生聚合反应，有利于修复材料在低温下迅速成形。优选的，所述甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯和甲基丙烯酸-β-羟乙酯的质量比为1:2～5:1～3。虽然甲基丙烯酸-β-羟丙酯或甲级丙烯酸-β-羟乙酯可快速反应，但是上述两种材料的成本较高，添加少量的甲基丙烯酸甲酯可降低反应成本，同时可适当地调整聚合反应的速率，使聚合反应更加平稳、可控地进行。优选的，所述促凝剂与所述不饱和树脂的质量比为1:5～20。在上述用量下，可实现不饱和树脂对促凝剂的充分包裹。进一步优选的，所述不饱和树脂在25℃粘度为1100-2000mpa.s。作为优选的操作方式，所述不饱和树脂为M501，购自于南亚环氧树脂有限公司。优选的，所述催化剂与所述纳米二氧化硅的质量比为1:1～3。在上述用量下，可实现纳米二氧化硅对催化剂的有效吸附包裹。优选的，所述B组分中还包括石英砂、石英粉和水泥。通过添加上述材料，可增强修复材料的机械性能，抗裂性能。如有效地提高其耐摩性、抗折强度。优选的，所述石英砂的粒径包括3～5mm、2～1mm和1～0.5mm级配；在上述粒径的极配下可更优化骨料形成的紧密堆积效果，减少宏观空穴结构的出现，提高固化物的抗压强度。优选的，所述石英粉的粒径为0.05-0.08mm；粒径越小其比表面积越大，可更有效的与树脂体系形成包裹，加之偶联剂的协同效应，可在固化物表层形成较好的造粒效果，使得表面粗糙，摩擦力高。优选的，所述水泥为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的一种或两种；硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥由活性较高矿粉组成，且细度好，遇水后能够水化形成一定补强效果，且微粉结构能够对本专利技术所述的混合物形成有效填充，降低固化物的收缩问题。优选的，粒径3～5mm的石英砂、2～1mm的石英砂和1～0.5mm的石英砂的质量比为1：0.4～0.8：0.2～0.5。优选的，所述改性丙烯酸树脂与石英砂、石英粉和水泥的总质量比为1:5～7；控制大分子类柔性材料与填料的质量在上述范围内，可有效降低单一高分子材料固化体积收缩问题，本专利技术固化物线性收缩率＜0.01％；2h抗压强度大于50Mpa，固化物均匀性好，无分层、表层无沉降。进一步优选的，所述石英砂、石英粉和水泥的质量比为1：0.05～0.3：0.1～0.5。优选的，所述A组分中还包括偶联剂。在本专利技术所述的修复材料中添加偶联剂可进一步提升反应生成的高分子物料与填料和道路介面结构间的结合，提升修复材料的力学性能，提升新旧界面的粘结力以及材料的耐热性、耐油性和耐磨性。进一步优选的，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂。优选的，所述A组分中还包括交联剂。添加交联剂可缩短固化反应的时间。进一步优选的，所述交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的官能团是三个甲基丙烯酰基，因此，它的化学反应主要发生在甲基丙烯酰基上，具有烯烃的一般通性，在过氧化物引发下，极易发生聚合反应，缩短聚合时间。优选的，所述A组分中还包括增韧剂；优选的，所述增韧剂为通过酯键或氨酯键将不同种类的链段联接起来的带有不同活性端基的聚合物。作为优选的实施方式，所述增韧剂为北京金岛奇士材料科技有限公司生产的QS-BE。添加增韧剂可进一步增强修复材料的韧性。本领域易将树脂的增韧与增柔这两个概念等同起来。增柔一般是将具有柔性分子链的固化剂或带有活性端基的改性助剂添加到树脂体系中，它们以分子水平分散，并通过化学键合嵌入树脂的交联网络中，其结果自然是使交联网络整体柔化。虽然脆性会有一定程度降低，但不可避免地要牺牲材料的刚性和耐热性能。增韧则不同，它不使材料整体柔化，而是将树脂固化物均相体系变成一个多相体系。本专利技术中所采用的增韧剂采用“海岛结构”机理。增韧剂聚集成弹性球形颗粒在树脂交联网络构成的连续相中成为分散相，分散相颗粒直径通常在几微米以下。“海岛结构”一经形成，即可调动树脂分子网络发生取向，拉伸、变形、空洞化及产生微裂纹等许多耗能过程，从而使材料的断裂韧性增大。材料抗开裂性能就会发生突变，即材料的断裂韧性大幅度地提高，而材料所固有的机械性能，耐热性能损失较小。优选的，所述A组分中包括阻聚剂；加入阻聚剂可防止聚合反应发生之前改性聚丙烯发生自聚。优选的，所述阻聚剂为甲氧基苯酚。优选的，所述B组分中包括纤维；加入纤维可进一步加高树脂与纤维间的相互作用，进一步提升材料的力学强度。优选的，所述纤维为玄武岩短切纤维或聚丙烯纤维中的一种或两种。优选的，所述B组分中还根据施工需要加入颜料。作为优选的方案，本专利技术所述的修复材料包括A组分和B组分；所述A组分中包括改性丙烯酸树脂、不饱和树脂、促凝剂、偶联剂、交联剂、增韧剂和阻聚剂；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路修复材料，其特征在于，所述修复材料包括A组分和B组分；/n所述A组分中包括改性丙烯酸树脂、不饱和树脂和促凝剂；/n所述改性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯或甲级丙烯酸-β-羟乙酯中的一种或几种；所述不饱合树脂为具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物；所述促凝剂为N,N-二甲基苯胺；/n所述B组分中包括催化剂和纳米二氧化硅；/n所述催化剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈中的一种或两种。/n

【技术特征摘要】
1.一种道路修复材料，其特征在于，所述修复材料包括A组分和B组分；
所述A组分中包括改性丙烯酸树脂、不饱和树脂和促凝剂；
所述改性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯或甲级丙烯酸-β-羟乙酯中的一种或几种；所述不饱合树脂为具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物；所述促凝剂为N,N-二甲基苯胺；
所述B组分中包括催化剂和纳米二氧化硅；
所述催化剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈中的一种或两种。


2.根据权利要求1所述的道路修复材料，其特征在于，所述促凝剂与所述不饱和树脂的质量比为1:5～20；
和/或，所述催化剂与所述纳米二氧化硅的质量比为1:1～3。


3.根据权利要求1所述的道路修复材料，其特征在于，所述B组分中还包括石英砂、石英粉和水泥。


4.根据权利要求3所述的道路修复材料，其特征在于，所述石英砂的粒径包括3～5mm、2～1mm和1～0.5mm级配；
和/或，所述石英粉的粒径为0.05-0.08mm；
和/或，所述水泥为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的一种或两种；
优选的，粒径3～5mm的石英砂、2～1mm的石英砂和1～0.5mm的石英砂的质量比为1：0.4～0.8：0.2～0.5。


5.根据权利要求1或4所述的道路修复材料，其特征在于，所述改性丙烯酸树脂与石英砂、石英粉和水泥的总质...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱硕，章荣会，徐吉龙，王丽丽，马峰，
申请(专利权)人：北京联合荣大工程材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11