一种基于环氧改性石油树脂的油性环氧沥青彩色路面防滑涂料及其制备方法技术

一种基于环氧改性石油树脂的油性环氧沥青彩色路面防滑涂料及其制备方法，包含：A组分：E

【技术实现步骤摘要】
一种基于环氧改性石油树脂的油性环氧沥青彩色路面防滑涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于公路养护
，涉及一种基于环氧改性石油树脂的油性环氧沥青彩色路面防滑涂料及其制备方法，可有效提高路面的抗滑、防水、耐磨性能，广泛应用于公路表面美化处理及预防性养护。

技术介绍

[0002]彩色路面可以有效利用颜色鲜艳的路面，降低司乘人员的视觉疲劳，同时起到警示交通和诱导通行的作用，以减少交通事故发生的频率。同时彩色路面的使用可以美华城市环境、简便快捷的区分不同的功能区域。诸多的优点使得彩色道路的使用越来越普遍。
[0003]公路领域应用的彩色路面的综合性能指标都很高，有非常好防滑性能，也叫做彩色防滑路面，通常用于城市道路、高速公路等。交通部于2008年6月份，发布了《彩色防滑路面》(JTT 712
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2008)来规范彩色路面的材料指标、验收项目等关键内容。市场上彩色防滑涂料的产品百花齐放、层出不穷，在交通部《防滑彩色路面》的标准基础上，也涌现出很多团体标准，例如《公路路面彩色聚氨酯及改性环氧树脂表面处治技术指南》(TCHTS 10006
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2018)、《冷铺型路面防滑涂料技术要求》(TCSRA 5
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2021)、《水性彩色路面技术规程》(TQGCML 137
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2021)等。彩色防滑涂料的应用以油性材料为主，油性材料应用性能较好、制备工艺相对简单，得到了较大规模的应用。
[0004]现阶段的彩色路面材料主要有聚氨酯类、环氧类和丙烯酸类，其中各种类的材料应用性能不尽相同，环氧类材料的固化时间较长、成本较大，但是应用性能最好，通常应用于隧道出入口、高速匝道等交通流量、荷载较大的领域；聚氨酯类材料的环境适应性较差，对水分比较敏感，在应用性能较环氧类材料也差一点，但是应用范围最为广泛；丙烯酸类材料属于后起之秀，虽在应用性能方面有所欠佳，但是固化速度较快，对环境的适用性较好。其中环氧类材料以其优异的粘结性及力学性能成为研究的热点，但是环氧树脂材料也有其客观存在的缺陷，如材料脆性较大、固化收缩较大、成本较高、对沥青基材的粘结性欠佳等，都制约了环氧类材料的发展。对环氧材料的改性一般使用物理改性或化学改性，物理改性方法较为简单，主要是增韧材料的共混改性，但是改性的效果有限；化学改性虽然能达到较好的改性效果，但是再生产工艺和制备成本上没有优势，限制了化学改性的发展。
[0005]在公路建养领域，石油树脂的应用已较为广泛，主要是石油树脂有类似沥青的性质，也是一种复杂混合物的热塑性树脂，对沥青基材、筑路石料等都具有较好的粘结性。石油树脂在彩色路面的应用最主要的就是在彩色沥青混凝土路面，由于石油树脂呈现棕色或者褐色，采用石油树脂与SBS改性剂等化工材料共混改性而成的胶结料在市场上被称作“彩色沥青”，这种仿沥青材料本身并不是彩色或者无色，而是深褐色，相较于黑色沥青材料更容易进行染色处理。染色后的彩色沥青配合级配石料，可制备彩色沥青混凝土路面，但是这样的彩色路面容易褪色，耐高温性能较差，并不能广泛应用。但是石油树脂在路用方面对石料的粘结、裹覆性，韧性等都是值得研究的优点，已有科研工作者开展了以石油树脂为基础
对水性环氧树脂材料进行改性的研究，但是也只停留在两种材料的物理共混改性上，虽然也取得了一些效果，但是改性的程度和成型材料的性能依然有待提高，本专利技术的申请人及专利技术人也在该领域耕耘多年。
[0006]石油树脂是乙烯裂解的副产物经过一定的聚合反应生成的一种无定型态热塑性材料。由于乙烯裂解的深度、工艺、参数的变化会引起裂解产物成分的变化，因此产生的副产物有芳烃、烷烃、烯烃等，各种组分高达160多种。按照单体碳数的不同可以分为碳4、碳5、碳6、碳7、碳8、碳9、碳10、碳11、碳12、碳5/碳9等型号的石油树脂，应用最广泛的两种类型分别是碳5和碳9石油树脂。碳5石油树脂常用于增粘剂、胶黏剂、路标涂料等领域；碳9石油树脂主要应用于油漆、涂料、橡胶改性等领域。
[0007]C5或C9馏分是石油炼制中裂解制乙烯及催化重整过程中的副产物，C5馏分是多种含四到六个碳原子的物质的混合物，一般包含异戊二烯、环戊二烯、1,3
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戊二烯，1,4
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戊二烯和各类单烯烃等活性组分和其它非活性组分，是合成C5石油树脂的原料；C9馏分是多种含八到十个碳原子的物质的混合物，一般包含二甲基苯乙烯、双环戊二烯、甲基茚、苯乙烯、茚等活性组分和其它非活性组分，是合成C9石油树脂的原料。
[0008]石油树脂分子内部虽然有很多的双键存在，但是大多数的双键都存在于苯环体系之内，反应活性较低，反应比较困难，而石油树脂的原料——芳烃馏分中含有较多的活性双键，这也是芳烃馏分能够合成石油树脂的关键原因。用这些副产物——芳烃馏分为原料制备的产品根据合成方法的不同会得到软化点、分子量、颜色不同的各个系列的石油树脂。本专利技术旨在石油树脂合成过程中引入环氧基团，通过化学改性将环氧基团引入到石油树脂分子上去，进而可以对带有环氧基团的石油树脂进行后续的改性处理。
[0009]以石油树脂为改性剂通过化学改性的方法改性环氧树脂的研究较少，郑楠，在《以石油树脂为基体的环氧树脂的制备与改性》中，在碳9石油树脂中引入活性官能团——酚羟基，通过阳离子聚合方法，以BF3 O(C2H5)2为催化剂，苯酚为改性剂，利用环氧氯丙烷在催化剂作用下与酚羟基反应，将酚羟基改性的石油树脂进行环氧化，制备出基于碳9石油树脂的改性环氧树脂。固化后产品具有优异的力学性能，包括冲击性能、弯曲性能、热稳定性等，但是制备过程复杂，工艺要求苛刻，严格意义上讲，这种改性只是在石油树脂上引入了可与环氧固化剂反应的环氧基团并非真正意义上的环氧树脂，单纯的依靠个别环氧基团并不能达到环氧树脂整体的物理及化学性能。
[0010]专利技术专利《反应型常温彩色沥青及其制备方法和用途》(201810921193.2)公开了一种反应型常温彩色沥青及其制备方法和用途，包括石油树脂、反应型溶剂、偶联剂、水性环氧树脂和颜料。该专利中采用了石油树脂与水性环氧树脂相互改性，但只停留在两种材料物理共混改性的基础上。该专利技术中所述反应型溶剂的主要作用是对石油树脂进行液化，使石油树脂在常温下具有流动性，同时可以使石油树脂与水性环氧树脂等其它组分更好的混合。偶联剂可将无机物和有机物结合起来，生成具有一体结构的分子链。石油树脂与环氧树脂之间并没有发生化学反应，偶联剂有可能会在各个树脂或反应型溶剂之间形成相关连接，但是本质上还是石油树脂与环氧树脂共混改性的一种技术。该专利技术所公开的材料的各项性能取决于材料共混均匀性，并且由于环氧树脂与石油树脂间并没有相应稳定的化学键连接，容易造成材料的分层或析出，影响材料整体性能。
[0011]专利技术专利《冷拌型彩色环氧沥青、相容剂及制备方法》(201910701563.6)公开了一
种冷拌型彩色环氧沥青、相容剂及制备方法。冷拌型彩色环氧沥青由A组分：彩色沥青、冷拌型彩色沥青相容剂、改性环氧树脂与B组分：冷拌型环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环氧改性石油树脂的油性环氧沥青彩色路面防滑涂料，其特征是，其组成及含量按质量份数为：A组分：环氧树脂40～60份，活性稀释剂8～12份，石英粉8.2～20份，滑石粉10～24份，颜料4份，增塑剂3～5份，消泡剂0.2～0.3份，流平剂0.1～0.2份，润湿剂0.2～0.3份，抗氧剂0.1份，防老剂0.1份，共计100份；B组分：石油树脂改性多元胺环氧树脂固化剂70～700份；C组分：抗滑集料。2.一种制备权利要求1所述基于环氧改性石油树脂的油性环氧沥青彩色路面防滑涂料的方法，其特征是，包含如下步骤完成：第一：所述油性石油树脂改性多元胺环氧树脂固化剂的制备：包含如下组分石油树脂改性多元胺环氧树脂固化剂由改性石油树脂与多元胺封端物反应制备而成，其中：改性石油树脂由C5馏分或C9馏分38～62份、溶剂25份、偶氮二异丁氰0.5～0.6份、烯丙基缩水甘油醚3～12份反应制备而成；多元胺封端物由二乙烯三胺3～11份或三乙烯四胺3～13份或间苯二甲胺3～13份、丁基缩水甘油醚5～15份或碳十二至碳十四烷基缩水甘油醚7～20份反应制备而成；具体制备方法包含如下步骤：第一步：改性石油树脂的制备将38～62份C5馏分或C9馏分和25份溶剂加入反应釜中，控制反应釜温度为70～80℃，搅拌使芳烃馏分完全溶解，而后在70～80℃的反应温度下加入0.5～0.6份偶氮二异丁氰后开始滴加3～12份烯丙基缩水甘油醚，控制在3h滴完，而后继续反应1h，制备得改性石油树脂；第二步：多元胺封端物的制备将3～11份二乙烯三胺或3～13份三乙烯四胺或3～13份间苯二甲胺加入反应釜中，控制反应釜温度为60～70℃，在搅拌的同时将5～15份丁基缩水甘油醚或7～20份碳十二至碳十四烷基缩水甘油醚以滴加的方式缓慢滴加到反应釜中，控制在1h滴完，而后搅拌2.5～3h，制备得到多元胺封端物；第三步：石油树脂改性多元胺环氧树脂固化剂的制备将第二步得到的多元胺封端物加入反应釜中，控制反应釜温度为60～70℃，在搅拌的同时将第一步得到的改性石油树脂以滴加的方式缓慢滴加到反应釜中，控制在1h滴完，而后搅拌2.5～3h，制备得到胺值为0.05～0.32mol/100g的石油树脂改性多元胺环氧树脂固化剂；第二，将上述A组分中环氧树脂40～60份，活性稀释剂8～12份，石英粉8.2～20份，滑石粉10～24份，颜料4份，增塑剂3～5份，消泡剂0.2～0.3份，流平剂0.1～0.2份，润湿剂0.2～0.3份，抗氧剂0.1份，防老剂0.1份，共计100份，混合均匀备用；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海舰，张井亮，杨子俊，陈峰阳，高俊亮，姚亮，王宏斌，
申请(专利权)人：太原市路邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：