一种反应型环氧沥青添加剂制造技术

本发明专利技术属于路桥铺装材料技术领域，尤其涉及一种反应型环氧沥青添加剂

【技术实现步骤摘要】
一种反应型环氧沥青添加剂、制备方法及其使用方法


[0001]本专利技术属于路桥铺装材料
，特别涉及一种反应型环氧沥青添加剂
、
制备方法及其使用方法
。

技术介绍

[0002]环氧树脂作为一种热固性聚合物材料，基于其优异的强度
、
粘结性
、
高温抗车辙等性能目前已被广泛应用于正交异性钢桥面的铺装中
。
由于环氧树脂分子量小，在环氧掺量较小时，环氧沥青中的环氧相难以形成网络，导致沥青性能未被改变，进而导致环氧沥青性能提高有限，可利用价值不大，所以，环氧掺量通常在
35
％以上
。
[0003]SBS
是最常用的热塑性聚合物沥青改性剂，由于
SBS
分子量大，5％～
10
％掺量即可在沥青中形成网络结构，但
SBS
改性沥青仍为热塑性，难以解决沥青路面高温车辙病害
。
将
SBS
和环氧组合协同改性沥青，有望制备出低掺量高性能的环氧沥青混合料
。
鉴于此，有不少学者用
SBS
改性沥青替代基质沥青，制备环氧
SBS
改性沥青，但环氧掺量普遍未减少，且多是利用
SBS
来改善环氧沥青的韧性问题，
SBS
网络与环氧网络间的协同作用尚未被充分挖掘
。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的是提供一种反应型环氧沥青添加剂，利用功能化
SBS
和低掺量的环氧树脂对沥青进行协同改性，制备出具有高强度
、
高韧性的环氧沥青混合料，解决目前低掺量环氧无法提升沥青混合料路用性能的问题
。
[0006]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：
[0007]一种反应型环氧沥青添加剂由
A
型添加剂和
B
型添加剂组成，
A
型添加剂在沥青混合料拌合时投入；
B
型添加剂预先投入基质沥青中反应生成活性沥青；
A
型添加剂和
B
型添加剂通过物理化学作用协同改性沥青混合料；
[0008]A
型添加剂按照重量份数计算，包括如下组分：
[0009]40
～
50
份固体环氧树脂；
[0010]10
～
20
份功能化
SBS
；
[0011]1.5
～
11
份固化剂；
[0012]0.5
～1份交联主剂；
[0013]0.1
～
0.3
份交联助剂；
[0014]B
型添加剂按照重量份数计算，包括如下组分：
[0015]1～2份马来酸酐；
[0016]0.15
～
0.3
份引发剂
。
[0017]进一步的，功能化
SBS
为环氧化
SBS
和酸酐化
SBS
按照1：1的质量比混合组成；环氧
化
SBS
通过将
SBS
弹性体中的双键氧化成环氧基制备而成，酸酐化
SBS
是将马来酸酐通过自由基反应接枝到
SBS
弹性体上制备而成，本专利技术同时引入环氧基团和酸酐基团，为
SBS
弹性体提供新的反应中心，使环氧基团和酸酐基团分别与环氧体系中固化剂含有的活性官能团以及环氧基团发生化学反应，使得
SBS
网络与环氧网络在物理交织的基础上增加双重化学键合连接，进一步增强两个网络的协同作用
。
[0018]进一步的，固体环氧树脂包括
E12
和
E20
中的一种或多种，环氧值为
0.12
～
0.2mol/100g
，满足环氧基团与固化剂中的官能团以及功能化
SBS
以及活性沥青中的酸酐基团的反应需求
。
[0019]进一步的，固化剂为胺类固化剂，常温下为固体形态，基于固体直投的使用方式，便于组分之间的混合，固化剂包括
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷
、
二氨基二苯基甲烷
、
间苯二胺
、
间苯二甲胺中的一种或多种；胺类固化剂活泼氢当量为
32
～
105
，满足固化剂中的官能团与环氧基团的反应需求；环氧基团包括固体环氧中的环氧基团以及功能化
SBS
中的环氧基团
。
[0020]固化剂组分根据以下公式进行计算：
[0021][0022]其中，
Y
为固化剂的组份数，
X
为固体环氧树脂的组份数，
m
为固化剂的活泼氢当量，
n
为环氧值，
A
为被酸酐基团消耗的环氧值
。
[0023]进一步的，
SBS
包括线型
SBS
和星型
SBS
中的一种或多种，分子量为
80000
～
300000
，嵌段比
PS
：
PB
为
30
：
70
，
C
＝
C
双键值为
1.3
～
1.48mol/100g
；优选分子量为
80000
～
300000
的
SBS
的原因包括：分子量大于
80000
能够满足
SBS
网络在沥青体系中的最低占比，以保证可以起到改性作用；分子量小于
300000
能够限制
SBS
网络在沥青体系中的最高占比，以保证不过度改性；优选嵌段比
PS
：
PB
为
30
：
70
的原因在于此嵌段比下，
SBS
同时具有良好的拉伸强度和韧性
。
在本专利技术中，功能化
SBS
中
PB
链段的活性双键被功能化，相较于
SBS
具有更高的极性，有助于提升和沥青的相容性；同时，改善了因
SBS
双键活性而导致的耐热
、
氧和紫外性能差的问题，提升了沥青路面的长期使用性能
。
[0024]C
＝
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种反应型环氧沥青添加剂，其特征在于，所述反应型环氧沥青添加剂由
A
型添加剂和
B
型添加剂组成；所述
A
型添加剂在沥青混合料拌合时投入；所述
B
型添加剂预先投入基质沥青中反应生成活性沥青；所述
A
型添加剂按照重量份数计算，包括如下组分：
40~50
份固体环氧树脂；
10~20
份功能化
SBS
；
1.5~11
份固化剂；
0.5~1
份交联主剂；
0.1~0.3
份交联助剂；所述
B
型添加剂按照重量份数计算，包括如下组分：
1~2
份马来酸酐；
0.15~0.3
份引发剂
。2.
根据权利要求1所述的一种反应型环氧沥青添加剂，其特征在于，所述固体环氧树脂包括
E12
和
E20
中的一种或多种，所述固体环氧树脂的环氧值为
0.12~0.2mol/100g。3.
根据权利要求1所述的一种反应型环氧沥青添加剂，其特征在于，所述功能化
SBS
为环氧化
SBS
和酸酐化
SBS
按照1：1的质量比混合组成；所述环氧化
SBS
为将
SBS
弹性体中的双键氧化制备而成；所述酸酐化
SBS
为将马来酸酐接枝到
SBS
弹性体上制备而成；所述
SBS
弹性体包括线型
SBS
和星型
SBS
中的一种或多种，分子量为
80000~300000
，
C=C
双键值为
1.3~1.48mol/100g。4.
根据权利要求1所述的一种反应型环氧沥青添加剂，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂，包括
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷
、
二氨基二苯基甲烷
、
间苯二胺
、
间苯二甲胺中的一种或多种；所述胺类固化剂的活泼氢当量为
32~105。5.
根据权利要求1所述的一种反应型环氧沥青添加剂，其特征在于，所述交联主剂包括硫磺或硫磺的化合物，所述交联助剂包括噻唑类
、
秋兰姆类
、
醛胺类
、
金属氧化物
、
脂肪酸中的一种或多种
。6.
根据权利要求1所述的一种反应型环氧沥青添加剂，其特征在于，所述引发剂为过氧化二异丙苯
、
过氧化二叔丁基
、
过氧化二碳酸二异丙酯和过氧化二碳酸二环己酯中的一种或多种
。7.
根据权利要求
1~6
任一项所述的一种反应型环氧沥青添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
将双氧水
、
催化剂和
SBS
弹性体混合反应，
SBS
弹性体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李款，张志祥，潘友强，殷孝天，陈李峰，郁嘉栋，张健，
申请(专利权)人：中路交科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：