一种用于钢桥面的自分层防水粘结材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及钢桥面防水粘结材料技术领域，具体涉及一种用于钢桥面的自分层防水粘结材料及其制备方法。用于钢桥面的自分层防水粘结材料，由A组分和B组分组成；A组分包括丙烯酸树脂、环氧树脂和溶剂，B组分包括环氧树脂固化剂和消泡剂；制备方法为：先合成丙烯酸树脂，然后由丙烯酸树脂、环氧树脂和溶剂制备A组分，再配制B组分，将A组分和B组分混合均匀，得到用于钢桥面的自分层防水粘结材料。本发明专利技术制备的用于钢桥面的自分层防水粘结材料层间附着力好，与钢板的粘结强度高；柔韧性能好，具有优异的拉伸强度与断裂延伸率，能抵抗行车荷载造成的应力变形与缺陷；可以显著地降低施工成本，兼具防腐防水多功能，并且施工便捷。并且施工便捷。并且施工便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种用于钢桥面的自分层防水粘结材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢桥面防水粘结材料
，具体涉及一种用于钢桥面的自分层防水粘结材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，钢桥面由于造型各异，性能优良，已经广泛应用到交通领域。钢桥面铺装体系从下到上依次包括钢桥面板、防腐层、中间过渡层防水粘结材料和上层铺装层沥青混合料，防腐层可以抵抗外界有害介质的侵入，并具有一定的粘结强度；防水粘结层作为桥面铺装结构的中间层之一，具有承上启下的功能，对防止桥面铺装病害的发生起着重要作用。因此，从功能方面来讲，要求防水粘结层具有较高的粘结、防水、高低温性能及抵抗变形能力，尤其对于粘结强度要求更高。
[0003]自分层是通过将不同表面能、不同溶解度的涂层材料涂覆在基材表面，利用涂层材料表面能的差异使其自发分层，低表面能组分将聚集在涂层表面，高表面能组分附着于基体表面，使整个涂层材料既具有较好的附着力，又具有优异的防腐、防水、抵抗变形等能力。
[0004]目前，防水粘结层材料大多以聚合物改性沥青为主，其优点在于防水性能佳，但粘结强度不佳，以其作为粘结层在结构服役周期过程中极易出现推移、老化、失粘、透水等病害。同时，现有防水粘结层材料与桥面板粘附性差、需要多次涂布。
[0005]因此，粘结性能优异、施工便捷、与整体结构协同性好且耐久性优良，兼具防腐层作用的钢桥面铺装结构的防水粘结层材料的研究与制备具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于钢桥面的自分层防水粘结材料及其制备方法，所述用于钢桥面的自分层防水粘结材料具有更强的粘结能力，集防水与防腐为一体，可有效抵抗外力变形；同时还具有降低施工成本，使施工更为便捷的优势。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。
[0008]一种钢桥面自分层防水粘结材料，由A组分和B组分组成，所述A组分包括丙烯酸树脂、环氧树脂和有机溶剂，丙烯酸树脂、环氧树脂和有机溶剂的重量比为1∶(0.43～2.3)∶(4.5～11)；
[0009]所述B组分包括环氧树脂固化剂和消泡剂，所述环氧树脂固化剂与所述组分A中丙烯酸树脂重量比为(0.43～2.3)∶1，所述消泡剂与所述组分A中丙烯酸树脂重量比为(0.1～0.4)∶1。
[0010]优选的，所述丙烯酸树脂由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯按照重量比5∶3∶2聚合反应而成。
[0011]进一步优选的，所述聚合为自由基溶液聚合，自由基溶液聚合的溶剂为乙酸乙酯，
自由基溶液聚合的引发剂为偶氮二异丁腈。
[0012]进一步优选的的，所述丙烯酸树脂粘度为1000mpa
·
s，固含量为50％
‑
60％。
[0013]优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
[0014]优选的，所述有机溶剂为二甲苯，甲基异丁基甲酮，甲基异丁基酮及正丁醇中的一种或者几种。
[0015]进一步优选的，所述有机溶剂为二甲苯和甲基异丁基甲酮混合溶剂。
[0016]优选的，所述环氧树脂固化剂为环氧树脂T31固化剂、三乙烯四胺TETA或650＃聚酰胺中的一种或者几种。
[0017]一种钢桥面自分层防水粘结材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1：称取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，并称取溶剂乙酸乙酯以及引发剂偶氮二异丁腈，配制成溶液C；
[0019]步骤2：在装有电动机械搅拌装置、恒压滴液漏斗、冷凝管和温度计的反应釜中，通入氮气，先加入15％
‑
20％重量的溶液C，开启搅拌，搅拌速率为240
‑
300r/min，水浴加热至80℃进行反应；剩余的溶液C通过恒压滴液漏斗滴加至反应釜内，滴加完毕后进行保温2h
‑
3h，冷却至室温出料，得到丙烯酸树脂；
[0020]步骤3：取步骤2得到的丙烯酸树脂，溶于二甲苯和甲基异丁基甲酮混合溶剂中，搅拌均匀后静置，得到溶液D，所述混合溶剂为二甲苯与甲基异丁基甲酮按照体积比1∶1混合；
[0021]步骤4：将环氧树脂溶于二甲苯和甲基异丁基甲酮混合溶剂中，并与溶液D混合，搅拌均匀，得到A组分，所述混合溶剂为二甲苯与甲基异丁基甲酮按照体积比1∶1混合；
[0022]步骤5：称取B组分，将所述B组分加入A组分中，搅拌均匀，得到用于钢桥面的自分层防水粘结材料。
[0023]优选的，所述步骤2中，剩余的溶液C滴加至反应釜内所用时间为4h。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术制备的用于钢桥面的自分层防水粘结材料解决了由于多层涂装而引起的层间附着力较差的问题，大大地提高了粘结强度。
[0026]本专利技术使用玻璃化转变温度较低的丙烯酸树脂，提升了自分层防水粘结材料的柔韧性能，具有优异的拉伸强度与断裂延伸率，能很好地抵抗行车荷载造成的应力变形与缺陷。
[0027]本专利技术制备的钢桥面自分层防水粘结材料，只需施工一次就可实现多种功能，可以显著地降低施工成本，兼具防腐防水多功能，并且施工便捷。
附图说明
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0029]图1为实施例1
‑
5制备的丙烯酸树脂的化学反应方程式及分子结构式；其中，AIBN为偶氮二异丁腈；
[0030]图2为用于钢桥面的自分层防水粘结材料分层过程示意图；
[0031]图2A为混合树脂涂层溶解于溶剂中，涂覆在桥面基底上的示意图；其中，SUBSTRATE
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桥面基底，Acrylic resin
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丙烯酸树脂，Epoxy resin
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环氧树脂，Solvent
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溶剂，Mixed Resin Coatings In Solvent
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混合树脂涂层溶解于溶剂中；
[0032]图2B为混合树脂涂层中溶剂挥发示意图；其中，SUBSTRATE
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桥面基底，Acrylic resin
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丙烯酸树脂，Epoxy resin
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环氧树脂，Solvent
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溶剂，Solvent Evaporation
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溶剂挥发；
[0033]图2C为混合树脂涂层固化示意图；其中，SUBSTRATE
‑
桥面基底，Acrylic layer
‑
丙烯酸树脂层，Epoxy layer
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环氧树脂层，Cured Film
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固化膜；
[0034]图3为丙烯酸树脂、环氧树脂和实施例1的用于钢桥面的自分层防水粘结材料上下表面傅里叶红外光谱图；其中，横坐标为wavenumber
‑
波数，纵坐标为transmittance...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于钢桥面的自分层防水粘结材料，其特征在于，由A组分和B组分组成；所述A组分包括丙烯酸树脂、环氧树脂和有机溶剂，丙烯酸树脂、环氧树脂和有机溶剂的重量比为1∶(0.43～2.3)∶(4.5～11)；所述B组分包括环氧树脂固化剂和消泡剂，所述环氧树脂固化剂与所述组分A中丙烯酸树脂重量比为(0.43～2.3)∶1，所述消泡剂与所述组分A中丙烯酸树脂重量比为(0.1～0.4)∶1。2.根据权利要求1所述的用于钢桥面的自分层防水粘结材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯按照重量比5∶3∶2经聚合反应而成。3.根据权利要求2所述的用于钢桥面的自分层防水粘结材料，其特征在于，所述聚合反应为自由基溶液聚合，自由基溶液聚合的溶剂为乙酸乙酯，自由基溶液聚合的引发剂为偶氮二异丁腈。4.根据权利要求2所述的用于钢桥面的自分层防水粘结材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂粘度为1000mpa
·
s，固含量为50％
‑
60％。5.根据权利要求1所述的用于钢桥面的自分层防水粘结材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。6.根据权利要求1所述的用于钢桥面的自分层防水粘结材料，其特征在于：所述有机溶剂为二甲苯、甲基异丁基甲酮、甲基异丁基酮和正丁醇中的一种或者几种。7.根据权利要求6所述的用于钢桥面的自分层防水粘结材料，其特征在于，所述有机溶剂为二甲苯和甲基异丁基甲酮混合溶剂。8.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏慧芸，卢昌杰，杨浩田，宋莉芳，靖峥，耿九光，牛艳辉，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：