一种钢桥面防水粘结材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钢桥面防水粘结层材料及其制备方法。本发明专利技术所述钢桥面防水粘结层材料包括主剂及固化剂，所述主剂包含环氧树脂、多官能团特种环氧树脂、缩水甘油酯及偶联剂，所述固化剂包含油基伯胺、扩链固化控制剂及抗氧化剂。本发明专利技术通过油基伯胺使产品具有优异的柔韧性和弹性恢复；通过引入扩链固化控制剂，提高表干的固化物施工抗损伤性能；通过多官能团特种环氧树脂和双酚A型环氧树脂抑制防水粘结层材料主剂结晶问题，同时增加其施工和易性；通过扩链固化控制剂、多官能团特种环氧树脂、油基伯胺和具有对称酚羟基结构的抗氧化剂有机结合到一起，实现钢桥面防水粘结层材料的二阶固化。二阶固化。

【技术实现步骤摘要】
一种钢桥面防水粘结材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路材料
，特别涉及一种钢桥面防水粘结材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]众所周知，在钢桥面上的铺装结构通常包括防水粘结层和沥青铺装层。尽管桥面防水粘结层相对沥青铺装层来说厚度极薄，但仍被认为是提高结构寿命和耐久性的关键和必要的措施。钢桥面防水粘结层一方面阻止了水、融雪剂和腐蚀性化学物质腐蚀混凝土下方的钢板，造成铺装结构严重的破坏甚至完全失效；另一方面，它将沥青铺装层与钢桥面结合成一个整体，以承受车辆荷载的复杂作用。此外，当钢桥面在温度波动或交通荷载作用下发生水平变形时，防水粘结层可以吸收沥青铺装层和钢桥面之间的相对局部运动，从而减小铺装系统中的内部应力。如果防水粘结层的抗剪力不足，会使铺装结构产生相对位移，从而导致车辙、坑塘、滑移等病害的产生。
[0003]目前，国内多采用改性乳化沥青、聚合物改性沥青、环氧树脂等作为防水粘结层材料。其中沥青类防水涂料涂抹后普遍存在粘脚、干燥慢、容易分层、强度低等问题；采用环氧树脂类防水材料时必须在环氧树脂完全固化前进行热沥青混合料的摊铺，否则完全固化后粘层会失去粘结效果，但是在未固化的环氧树脂粘结层上施工时会破坏防水粘结层的完整性，影响其防水和黏结效果。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种钢桥面防水粘结材料、其制备方法及应用，解决了钢桥面防水粘结层材料无法同时满足抗施工损伤与高黏结、抗剪的性能，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]本专利技术提供了一种钢桥面防水粘结层材料，包括主剂及固化剂，所述主剂与固化剂质量比为1：1～1.2；
[0007]所述主剂包含下述组分，各组分重量份数如下：
[0008][0009]所述固化剂包含下述组分，各组分重量份数如下：
[0010]油基伯胺
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100份，
[0011]扩链固化控制剂
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20
‑
35份，
[0012]抗氧化剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
5份；
[0013]所述扩链固化控制剂用于控制所述环氧树脂的交联密度，保证防水粘结层材料表干时热变形温度在90℃
‑
100℃，防止料车摊铺粘轮的同时能够在热混合料的作用下发生熔融固化；
[0014]所述扩链固化控制剂通式如下所示：
[0015][0016]其中，式中R1、R2独立的选择CH3或H，当R1、R2不同时为H；
[0017]所述多官能团特种环氧树脂粘度低于1000mPa
·
s，环氧值大于0.6；
[0018]进一步的，所述环氧树脂为液体状态，为双酚A型环氧树脂，其结构式如下式(Ⅰ)所示：
[0019][0020]式中，n为2～14中的自然数，牌号为NPEL128。
[0021]进一步的，所述多官能团特种环氧树脂选自三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚中任意一种以上混合；多官能团特种环氧树脂粘度较低，可中和粘度较高的双酚A环氧树脂，避免冬季结晶问题；高环氧值的多官能团特种环氧树脂可保证树脂固化初阶段基础的三维网状结构。
[0022]进一步的，所述缩水甘油酯选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、二聚酸二缩水甘油酯中任意一种；缩水甘油酯一方面起到活性稀释剂的作用，降低主剂的粘度，保证施工和易性；另一方面其结构中的酯基可提供一定的柔韧性和低温抗裂性，增加防水粘结层的使用寿命。
[0023]进一步的，所述偶联剂为KH
‑
560。
[0024]进一步的，所述油基伯胺有效含量占98％以上，其中十八烯胺含量占88％以上，十八胺含量在3％
‑
6％之间；十八烯胺与十八胺化学式如(1)、(2)：
[0025][0026]十八个碳原子的端氨基长碳链结构给粘结层固化物提供了优异的柔韧性和弹性恢复，用来抵御车辆载荷从铺装层传递下来的拉应力以及钢桥面板的变形；位于端基的两官能度活性基团一方面促成环氧树脂在常温下固化反应的进行，另一方面与长碳链直链烷烃结构耦合后，大大延长了固化剂的适用期，可以保证在热混合料冲击之前整个固化物处于热塑期，热冲击后再固化成热固性固化物，从而起到防水黏结的作用。
[0027]进一步的，所述扩链固化控制剂选自2,2
‑
二(4
‑
羟基苯基)丙烷、2,2
‑
二(4
‑
羟基苯基)丁烷、4,4二羟基二苯基甲烷中任意一种；
[0028]所述扩链固化控制剂的作用机制如下所示：
[0029][0030]首先，扩链固化控制剂(弱酸性)与碱性固化剂(油基伯胺)在一定程度上成盐后，优先与环氧树脂进行扩链反应，扩链后的环氧树脂再与未扩链的环氧树脂进行交联反应，使固化物的交联网络发生有规则的变化，主动控制固化物表干时的热变形温度在90
‑
100℃，提高表干的固化物施工抗损伤性能。
[0031]所述抗氧化剂具有对称的酚羟基结构；进一步的，所述抗氧化剂为韩国松原 1290型抗氧化剂，主要成分为2,2"
‑
亚乙基双(4,6
‑
二叔丁基苯酚)，化学式如下所示：
[0032][0033]本专利技术所述抗氧化剂中对称的酚羟基结构在固化体系中起到阻聚作用，有效延缓了油基伯胺的固化进程，保证了热混合料在防水粘结层材料表干与完全固化之间具有充足的摊铺时间。
[0034]进一步的，本专利技术所述钢桥面防水粘结层材料的制备方法，具体包括如下操作步骤：
[0035](1)将环氧树脂加热至55
‑
65℃后添加多官能团特种环氧树脂、缩水甘油酯和偶联剂，在400
‑
600r/min转速下搅拌2
‑
3h得到主剂；
[0036](2)将油基伯胺升温至55
‑
65℃，加入扩链固化控制剂与抗氧化剂，按 1000
‑
1500r/min高速剪切2
‑
3h后得到固化剂；
[0037](3)将步骤(1)得到的主剂与步骤(2)得到的固化剂按比例混合均匀得到所述环氧树脂扩链固化主动控制型钢桥面防水粘结层材料。
[0038]进一步的，本专利技术提供了所述钢桥面防水粘结层材料的使用方法，所述钢桥面防水粘结层材料采用人工涂布或机械喷涂的方式施工，洒布量为0.4
‑
0.6kg/m2。
[0039]本专利技术具有以下有益效果：
[0040](1)本专利技术通过具有十八个碳原子的端氨基直链油基伯胺给钢桥面防水粘结层材料固化物提供了优异的柔韧性和弹性恢复，确保与钢桥面在行车载荷、横风作用下的变形协调一致；位于端基的两官能度活性基团一方面促本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢桥面防水粘结层材料，其特征在于，该钢桥面防水粘结层材料包括主剂及固化剂，所述主剂与固化剂质量比为1：1～1.2；所述主剂包含下述组分，各组分重量份数如下：所述固化剂包含下述组分，各组分重量份数如下：油基伯胺
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100份，扩链固化控制剂
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20
‑
35份，抗氧化剂
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5份；所述扩链固化控制剂通式如下所示：其中，式中R1、R2独立的选择CH3或H，当R1、R2不同时为H；所述多官能团特种环氧树脂粘度低于1000mPa
·
s，环氧值大于0.6；所述抗氧化剂具有对称的酚羟基结构。2.根据权利要求1所述的一种钢桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述环氧树脂为液体状态，为双酚A型环氧树脂，其结构式如下式所示：式中，n为2～14中的自然数。3.根据权利要求1所述的一种钢桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述多官能团特种环氧树脂选自三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚中任意一种以上混合。4.根据权利要求1所述的一种钢桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述缩水甘油酯选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、二聚酸二缩水甘油酯中任意一种。5.根据权利要求1所述的一种钢桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述偶联剂为KH
‑
560。6.根据权利要求1所述的一种钢桥面防水粘结层材料，其特征在于，所述油...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小虎，臧冬冬，马涛，陈香，顾临皓，徐德根，刘杰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：