一种高粘高强的路面加热型密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高粘高强的路面加热型密封胶及其制备方法。所述加热型密封胶的原材料包括以下组分：按重量计，石油沥青55～65份、SBS改性剂6～8份、橡胶粉8～10份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1～3份、碳纳米管复合物10～12份、相容剂8～10份、单宁酸酯4～6份、增塑剂0.5～1份。所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、氯化石蜡中一种或多种；所述相容剂为矿物油。有益效果：将苯乙烯

A road heating sealant with high viscosity and high strength and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高粘高强的路面加热型密封胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及路面密封胶
，具体为一种高粘高强的路面加热型密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]公路是我国经济发展的重要载体，其关系到交通运输事业和人民的基本生活水平。近年来，公路网络的建设促进了城市化进程的加快，而公路建成通车后，因受到风吹日晒、雨水冲刷、冰雪侵蚀等外部环境，受到重载车辆的磨损和冲击，公路的使用质量会逐渐降低，造成路面寿命降低，造成行车安全隐患，因此需要定期公路养护。
[0003]公路养护中，密封胶作为路面裂缝养护、桥梁伸缩缝、混凝土与沥青衔接处的使用材料得到了广泛研究。目前路面密封胶有加热型密封胶、冷灌缝密封胶以及双组份反应性密封胶。其中，相较于冷灌缝密封胶、双组份反应性密封胶，加热型密封胶虽然渗透性差，但是具有施工操作简单、成本低、失效率低等优势，实际应用性高。现有技术中，密封胶中通常会使用苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SBS)用以提高密封胶的耐低温性，抑制冬季开裂；通过加入橡胶粉用以增加高温粘弹性，增加夏季稳定向，抑制密封胶被车轮带走；通常还会加入无机填料增加密封胶的强度；但是SBS、橡胶粉、无机填料与基础沥青之间相容性差，分散性不好，使得耐低温性、耐高温性下降；也会造成密封胶内部粘结性不佳，出现车轮反复载荷后，出现再次开了，填补失败的情况，密封胶不稳定。同时，现有密封胶中，通常会加入其他树脂增加密封胶的粘结性，但是部分树脂具有热固性，会对低温性造成伤害；此外还存在SBS老化降解等问题。
[0004]综上，解决上述问题，制备一种高粘高强的路面加热型密封胶具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高粘高强的路面加热型密封胶及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：将碳纳米管复合物分散在乙酸乙酯溶剂中，加入无水四氯化锡和三氟乙酸，于惰性气体氛围下，滴加缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，回流反应；浓缩至固含量为92～95％，得到原料A；
[0009]步骤2：(1)将橡胶粉和原料A在170～180℃下预热搅拌1～2小时，得到原料B，备用；(2)将石油沥青置于配料罐中，在170～180℃下预热搅拌1～2小时；加入单宁酸酯、相容剂搅拌分散；加入SBS改性剂搅拌膨胀；加入原料B、增塑剂，搅拌均匀；升温至190～210℃，剪切；搅拌降温至120～130℃，得到加热型密封胶。
[0010]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：步骤1中，回流反应的温度为85～90℃，回流时间为20～24小时。
[0011]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述碳纳米管复合物的制备方法为：将碳纳米管超声分散在2～3wt％的十六烷基三甲基氯化铵溶液中，得到溶液A；加入醋酸调节pH＝3.8～4.2，加入3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷，搅拌30～40分钟；加入尿素调节pH＝7～7.4，在55～70℃下，搅拌8～10小时，洗涤过滤冻干，得到碳纳米管复合物。
[0012]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：所述3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷加入量为十六烷基三甲基氯化铵质量的1～1.2倍。
[0013]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：步骤2中，搅拌分散的时间为1～2小时；搅拌膨胀的速度为800～1000rpm，时间为30～60分钟；搅拌均匀的时间为20～40分钟；剪切的速度为4000～4500rpm，时间为40～60分钟；搅拌降温的速度为800～1000rmp。
[0014]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述SBS改性剂的制备方法为：依次将苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物、1,4
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二氧六环、2
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巯基乙醇、偶氮二异丁腈置于反应瓶中，在
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5～
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2℃下搅拌20～30分钟；惰性气体氛围下，设置温度为60～80℃反应10～12小时，冰冷，洗涤过滤干燥，得到SBS改性剂。
[0015]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：所述加热型密封胶的原材料包括以下组分：按重量计，石油沥青55～65份、SBS改性剂6～8份、橡胶粉8～10份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1～3份、碳纳米管复合物10～12份、相容剂8～10份、单宁酸酯4～6份、增塑剂0.5～1份。方案中，增塑剂、相容剂的种类包括但不仅限于上述提到的。单宁酸酯的制备工艺参照CN200610016565.4中实施例2的内容部分。
[0016]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、氯化石蜡中一种或多种；所述相容剂为矿物油。
[0017]较为优化地，一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法制备得到的加热型密封胶。
[0018]本技术方案中，将苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SBS)羟基化，增加其与石油沥青的相容性；利用碳纳米管复合物、利用单宁酸酯部分代替相容剂，提高SBS、橡胶粉、石油沥青各物质之间的相容性，从而显著提高密封胶的耐高温性、耐低温性。
[0019](1)一般来说碳纳米管加入，增加了密封胶中SBS的抗老化性和强度，但是其在沥青中分散性差，且粘弹性差，因此加入量过多会降低耐低温性。
[0020]方案中，将碳纳米管先用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵表面改性，增强其分散性，然后通过加入3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷在酸性水解，利用甲基和烷基之间的疏水性、利用阳离子位点与羟基的吸附作用，使得3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷水解后以十六烷基三甲基氯化铵为锚定点在碳纳米管上自组装，形成离子，以此，增强碳纳米管复合物韧性，增加耐低温性。其中，长链烷基有效增强了其疏水性，增强了其在沥青中的分散性和稳定性；同时其表面伴有部分未反应的十六烷基三甲基氯化铵(阳离子)，以及3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷(氨基)，使其可以与缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷发生开环反应，接枝缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0021]方案中，相较于常规使用十六烷基三甲基氯化铵和硅烷偶联剂组装形成凝胶，方
案中降低了硅烷偶联剂加入量低，浓度低，目的是：保留部分阳离子十六烷基三甲基氯化铵。抑制3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷水解自组装颗粒，之间的聚集交联，形成较大，降低了碳纳米管其本身与聚合物(包括SB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将碳纳米管复合物分散在乙酸乙酯溶剂中，加入无水四氯化锡和三氟乙酸，于惰性气体氛围下，滴加缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，回流反应；浓缩至固含量为92～95％，得到原料A；步骤2：(1)将橡胶粉和原料A在170～180℃下预热搅拌1～2小时，得到原料B，备用；(2)将石油沥青置于配料罐中，在170～180℃下预热搅拌1～2小时；加入单宁酸酯、相容剂搅拌分散；加入SBS改性剂搅拌膨胀；加入原料B、增塑剂，搅拌均匀；升温至190～210℃，剪切；搅拌降温至120～130℃，得到加热型密封胶。2.根据权利要求1中所述的一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：步骤1中，回流反应的温度为85～90℃，回流时间为20～24小时。3.根据权利要求1中所述的一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述碳纳米管复合物的制备方法为：将碳纳米管超声分散在2～3wt％的十六烷基三甲基氯化铵溶液中，得到溶液A；加入醋酸调节pH＝3.8～4.2，加入3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷，搅拌30～40分钟；加入尿素调节pH＝7～7.4，在55～70℃下，搅拌8～10小时，洗涤过滤冻干，得到碳纳米管复合物。4.根据权利要求3中所述的一种高粘高强的路面加热型密封胶的制备方法，其特征在于：所述3
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷加入量为十六烷基三甲基氯化铵质量的1～1.2倍。5.根据权利要求1中所述的一种高粘高强的路面加热型密封胶的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高仲，罗志宝，肖国春，刘海洋，云靖博，白瑞，李建军，高志平，牛强，薛治国，张艳，贺欣宇，田小，刘伟东，吕国栋，李志伟，马慧云，王永生，张志彪，岳陆，樊兴卫，吴文香，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市路泰新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：