一种柔性固化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及沥青材料领域，具体涉及一种柔性固化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术公开的柔性固化剂，含有增韧剂和直链脂肪胺的热共混物。本发明专利技术的柔性固化剂能够有效解决环氧沥青高温拌合时黏度增长过快的问题，环氧沥青高温拌合时的黏度达到1000m Pa

【技术实现步骤摘要】
一种柔性固化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及沥青材料领域，具体涉及一种柔性固化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]环氧沥青是一种由环氧树脂、固化剂与基质沥青经复杂的化学改性所得的混合物，可用于道路、桥梁等工程施工。根据拌和温度，对环氧沥青进行种类划分可以分为三大类：冷拌型、温拌型(115～125℃)和热拌型(160～180℃)。其中冷拌型主要适用于快速修补。温拌型环氧沥青虽然较热拌型的拌和温度低，但是对于施工设备和施工环境要求严格。热拌时沥青黏度显著降低，在与其他物质混合时可以快速有效的搅拌均匀，同时环境及添加物质中的水分在该温度下可以迅速蒸发，保证材料铺设时没有水汽的影响，降低施工难度。
[0003]目前，相关技术对温拌体系研究众多，但对高温状态下拌合体系数据却相对较少。主要是因为有机化学反应均属于热促进体系，多数环氧沥青体系在升高温度后反应难以控制，应用于沥青改性后混合料的黏度急剧增加，可加工铺设的时间短，加工性不好。研究发现通过反应设计分子结构或者调整现有固化剂结构可以有效降低高温下的反应速率。但是固化剂的合成和改性经常需要使用无法从市面上直接购买的原料，而且合成、改性步骤复杂、繁琐、难控，这大大增加了工作量和材料制备难度和成本，无法实现工业化生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种柔性固化剂，能够有效解决环氧沥青高温拌合时黏度增长过快的问题。
[0005]本专利技术还提出所述柔性固化剂的制备方法和应用。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提出了一种柔性固化剂，所述柔性固化剂含有增韧剂和直链脂肪胺的热共混物。
[0007]根据本专利技术第一方面的柔性固化剂，至少具有如下有益效果：
[0008]本专利技术通过增韧剂与直链脂肪胺进行热共混可以有效解决环氧沥青高温拌合时黏度增长过快的问题，环氧沥青高温拌合时的黏度达到1000mPa
·
s所需的时间最长可达180min，但缺少增韧剂会导致加工过程中黏度增长迅速，高温拌合40min后黏度呈线性增长，100min内就达到1000mPa
·
s。可见，本专利技术通过增韧剂与直链脂肪胺进行热共混，可以有效地控制高温拌合过程中黏度的变化，使得环氧沥青混合料高温下有充足的可加工时间，同时使固化剂与沥青能够充分混合，各组分之间相容性好，固化后在沥青中均匀分散性好，强度高。
[0009]优选地，所述直链脂肪胺的碳原子数为2～18，优选2～10，更优选6～10。
[0010]优选地，所述直链脂肪胺包括己二胺、癸二胺、十八胺、油胺中的至少一种。其中，己二胺、癸二胺活性较高，能够更好地固化环氧树脂，提高固化物强度。
[0011]优选地，所述热共混物指的是增韧剂和直链脂肪胺在30℃～100℃，更优选40℃～
90℃，进一步优选60℃～80℃下热混合后的混合物。
[0012]优选地，所述柔性固化剂的原料还包括线性聚胺类化合物，更优选的线性聚胺类化合物包括聚酰胺、聚醚胺中的至少一种。
[0013]优选地，所述聚酰胺的分子量为100～800；所述聚酰胺更优选的分子量为200～700；所述聚酰胺进一步优选的分子量为300～500。本专利技术采用的聚酰胺分子链相对较长，柔韧性好，分子链长能够增加与沥青的相容性，分散性好，不会出现相分离。
[0014]优选地，所述柔性固化剂的原料还包括催干剂、稀释剂、促进剂中的至少一种。其中，催干剂能有效地加速沥青中含有不饱和稠环结构化合物的交联，以及油胺中不饱和双键的固化，加速表干。
[0015]优选地，以质量份数计，所述柔性固化剂的原料包括40～90份直链脂肪胺、0～20份线性聚胺类化合物、0.05～0.2份催干剂、5～25份增韧剂、0.05～1份促进剂、0～35份稀释剂；更优选地，以质量份数计，所述柔性固化剂的原料包括50～80份直链脂肪胺、0～15份线性聚胺类化合物、0.05～0.1份催干剂、10～20份增韧剂、0.1～0.5份促进剂、0～30份稀释剂；进一步优选的，以质量份数计，所述柔性固化剂的原料包括60～80份直链脂肪胺、0～15份线性聚胺类化合物、0.05～0.1份催干剂、10～20份增韧剂、0.1～0.5份促进剂、0～30份稀释剂。
[0016]优选地，所述增韧剂包括丁腈橡胶、SBS橡胶、端羧基丁腈橡胶、端氨基丁腈橡胶、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少一种。本专利技术通过加入增韧剂增加了固化剂体系的断裂伸长率，提高了固化体系对金属基材以及混凝土附着力以及粘接力。
[0017]优选地，所述促进剂包括2,4,6
‑
三(二甲氨基甲基)苯酚、氨乙基哌嗪、三乙醇胺、三乙烯二胺中的至少一种。
[0018]优选地，所述催干剂包括环烷酸钴、二月桂酸二丁基锡、异辛酸钴、异辛酸锰、环烷酸锰中的至少一种。本专利技术的催干剂对固化剂中不饱和的脂肪胺类化学物以及沥青中的不饱和稠环等结构加速其吸氧速度，以达到快干的效果，有效地改善沥青表面发粘的情况。
[0019]优选地，所述稀释剂包括苯甲醇、正丁醇、二苄醚中的至少一种。
[0020]根据本专利技术的第二方面，提出了所述的柔性固化剂的制备方法，包括以下步骤：把所述柔性固化剂的全部原料混合反应得到柔性固化剂。
[0021]优选地，所述的反应温度为30℃～100℃，更优选40℃～90℃，进一步优选60℃～80℃。
[0022]优选地，所述制备方法更具体地包括以下步骤，将直链脂肪胺和增韧剂混合，加热进行反应，得到物料1；将所述物料1与促进剂、催干剂、稀释剂混合，得到柔性固化剂。
[0023]优选地，所述直链脂肪胺与增韧剂的反应在保护氛围下进行。所述保护氛围指的是不含氧化气体的惰性氛围，例如氮气氛围、氩气氛围等。
[0024]根据本专利技术的第三方面，提供了一种环氧沥青，所述环氧沥青的原料包括所述的柔性固化剂、环氧树脂和沥青。
[0025]优选地，所述柔性固化剂与环氧树脂的质量比为1：1～2；更优选地，所述柔性固化剂与环氧树脂的质量比1：1～1.5。
[0026]优选地，所述柔性固化剂与沥青的质量比为1：2～3；更优选地，所述柔性固化剂与沥青的质量比为1：2.0～2.3。
[0027]优选地，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂E
‑
51树脂。
[0028]优选地，所述沥青的针入度为70～75，优选针入度73左右，所述沥青的软化点为40～50℃，优选45～50℃，更优选47.2℃左右。所述沥青的黏度(60℃)为100～250mPa
·
s，优选150～200mPa
·
s，进一步优选194mPa
·
s左右。
[0029]根据本专利技术的第四方面，提供了一种环氧沥青的制备方法，包括以下步骤：将所述柔性固化剂、环氧树脂、沥青混合固化得到环氧沥青。
[0030]优选地，所述固化温度为55本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性固化剂，其特征在于，所述柔性固化剂含有增韧剂和直链脂肪胺的热共混物。2.根据权利要求1所述的柔性固化剂，其特征在于，所述直链脂肪胺的碳原子数为2～18。3.根据权利要求1所述的柔性固化剂，其特征在于，所述柔性固化剂的原料还包括线性聚胺类化合物。4.根据权利要求1所述的柔性固化剂，其特征在于，所述柔性固化剂的原料还包括催干剂、稀释剂、促进剂中的至少一种。5.根据权利要求1所述的柔性固化剂，其特征在于，所述增韧剂包括丁腈橡胶、SBS橡胶、端羧基丁腈橡胶、端氨基丁腈橡胶、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少一种。6.根据权利要求4所述的柔性固...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小双，陈小金，
申请(专利权)人：瑞奇化工湖北有限公司，
类型：发明
国别省市：