CN102775947A - 一种基于环氧树脂的路面耐磨层及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用环氧树脂薄层材料直铺路面技术领域，更具体涉及一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份的原料制成：环氧树脂 65－85份；改性环氧树脂10－27份；邻苯二甲酸二辛脂4－12份；端氨基聚醚（简称ATPE）14－28份；脂环胺类固化剂 15－35份；改性胺类固化剂10－25份；固化促进剂30－50份。同时还涉及一种基于环氧树脂的路面耐磨层的制备方法，这种方法具有强度高、韧性好、抗冲击强度大、良好的耐化学腐蚀、耐磨、耐水和抗冻性能，能广泛的用于大桥、公路、建筑等、建造行业，具有广阔的发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种用环氧树脂薄层材料直铺路面技术领域，更具体涉及一种基于环氧树脂的路面耐磨层及制备方法。
背景技术
在国外，环氧树脂( EP)路面材料是成熟的产品，环氧树脂路面材料早就使用在高等级公路、飞机跑道等地方。采用环氧树脂路面材料建成的道路与传统材料建造的相比，表现出强度高，经久耐用，施工及维护方便等优点。最近两年环氧树脂在我国蓬勃发展，据资料报导,目前大多使用的是环氧树脂和焦油混合物，或环氧树脂和沥青混合物。前者和固化剂混合固化后，存在耐老化性差、脆化温度高、寒冷时易脆的缺点。后者存在环氧树脂与沥青相溶性差、树脂易与沥青分离，两者混合物中加入固化剂起固化作用，得到的固化物由于树脂的凝缩造成不均匀的缺点。
发明内容
本发明所使用的环氧树脂铺设路面的方法能克服上述缺点，本发明的目的是在于提供了一种用环氧树脂铺路面形成耐磨层，达到混合物稳定、不分离、均一混合，得到坚固、均一的固化物。
本发明的另一个目的是在于提供了一种用环氧树脂铺路面形成耐磨层的制备方法，方法易行，操作简便，减低了价格，扩大应用范围，形成耐磨层，达到强度高、韧性好、抗腐蚀性强。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术措施：
一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成：
原料 重量份
环氧树脂 65－85份
改性环氧树脂 10－27份
邻苯二甲酸二辛脂 4－12份
端氨基聚醚（简称ATPE） 14－28份
脂环胺类固化剂 15－35份
改性胺类固化剂 10－25份
固化促进剂 30－50份。
一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（优选范围）：
原料 重量份
环氧树脂 70－80份
改性环氧树脂 14－24份
邻苯二甲酸二辛脂 6－10份
端氨基聚醚（简称ATPE） 17－25份
脂环胺类固化剂 18－32份
改性胺类固化剂 14－22份
固化促进剂 35－45份。
一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（较好范围）：
原料 重量份
环氧树脂 72－78份
改性环氧树脂 18－22份
邻苯二甲酸二辛脂 7－9份
端氨基聚醚（简称ATPE） 19－23份
脂环胺类固化剂 22－28份
改性胺类固化剂 16－20份
固化促进剂 38－42份。
一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（最佳范围）：
原料 重量份
环氧树脂 74－76份
改性环氧树脂 19－21份
邻苯二甲酸二辛脂 8－9份
端氨基聚醚（简称ATPE） 20－22份
脂环胺类固化剂 22－28份
改性胺类固化剂 17－19份
固化促进剂 39－41份。
一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（最佳值）：
原料 重量份
环氧树脂 75份
改性环氧树脂 17份
邻苯二甲酸二辛脂 8份
端氨基聚醚（简称ATPE） 20份
脂环胺类固化剂 25份
改性胺类固化剂 15份
固化促进剂 40份。
一种基于环氧树脂的路面耐磨层的制备方法，其步骤是：
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中充分混匀，并命为A组分；
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚（简称ATPE）、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中充分混匀，并命为B组分；
步骤3）、先将B 组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.充分混匀后形成黏结剂；
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘等污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层；
步骤5）、将石英石过筛，取粒径3~5mm（绿豆一样大小）的石英石，按2~6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层（也可用石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种作为填料），黏结剂和石英石的粘结时间随着温度的升高而减少，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间由12h减少至4h；
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，这时黏结剂加石英石的层厚度为3~7mm（如果是走自行车或汽车用普通路面，工艺到此步骤）；
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径3-5mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间由12h减少至4h，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为5~10mm。
本发明与其他路面铺设技术相比优势：
1）、于传统的铺路技术相比，如：普通沥青混凝土、高温拌和浇注式沥青混凝土、 沥青马蹄脂混凝等铺路技术相比，用本发明技术铺设的路面，其强度、韧性、抗冲击明显高于传统的工艺，减少了路面的收缩性和裂缝等缺陷，大大的减少返修和维护成本，后期费用低；
2）、于传统的铺路技术相比的另外一个优势，传统方法铺设时，特别是桥路面的铺设需先铺上钢网，而本发明是直接铺在路面上，不需要打地基。铺装后的路面不仅在常温和中温下有足够的强度, 抵抗变形的强度比其他的方法增加了0.5~1.5MPa。 低温下也具有良好的韧性,有良好的热稳定性和低温变形能力, 抗老化能力强；
3）、于现在的铺路技术相比，如：用环氧树脂沥青铺路，存在环氧树脂与沥青相溶性差、树脂易与沥青分离，两者混合物中加入固化剂起固化作用，得到的固化物由于树脂的凝缩造成不均匀的缺点，而本发明中的A组分和B组分有很强的相容性，得到的环氧固化物的耐热性能有显著提高, 环氧固化物的玻璃化温度（Tg） 从141℃提高到176℃，30min和60min的粘结力大于1.2牛顿/米（N/m）。和2.O牛顿/米（N/m）.形成的黏结剂稳定性能好，铺设的路面均匀。于环氧树脂焦油等铺路技术相比，用本发明技术铺设的路面，其耐老化性、寒冷时耐脆化增强；
4）、本发明的粘合剂是直接铺在路面上，只需铺3－7mm厚，所用材料是其它工艺耗材的1/5－1/8，极大地降低了成本和仍费用；
5）、铺设的填充料石英石及其他填料市面有售，该填料不仅可以减少环氧树脂用量、降低成本,而且还能使环氧树脂胶粘剂的性能进一步改善,减少胶粘剂的热胀系数、收缩率、放热温度,增加热导率和粘结力，提高稳定性,消除固化物中的成型应力,避免发生裂缝,改善粘结性能,降低吸水性，延长使用寿命,还能调节粘度、流动性等工艺性能。
具体实施方式
实施例1：
一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成：
原料 重量份
环氧树脂 65份
改性环氧树脂 11份
邻苯二甲酸二辛脂 4份
端氨基聚醚（简称ATPE） 15份
脂环胺类固化剂 30份
改性胺类固化剂 12份
固化促进剂 44份。
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中混匀，为A组分;
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中混匀,为B组分;
步骤3）、先将B组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.混匀后形成黏结剂;
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层;
步骤5）、将石英石过筛，取粒径3~5mm的石英石，按2㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层（也可用石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种作为填料），黏结剂和石英石的粘结时间随着温度的升高而减少，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间可由12h减少至4h;
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，黏结剂加石英石的层厚度为4mm;
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径5mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为6mm。
实施例2：一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（优选范围）：
原料 重量份
环氧树脂 70份
改性环氧树脂 22份
邻苯二甲酸二辛脂 9份
端氨基聚醚（简称ATPE） 17份
脂环胺类固化剂 19份
改性胺类固化剂 16份
固化促进剂 44份。
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中混匀，为A组分;
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中混匀,为B组分;
步骤3）、先将B组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.混匀后形成黏结剂;
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层;
步骤5）、将石英石过筛，取粒径5mm的石英石，按4㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层（也可用石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种作为填料），黏结剂和石英石的粘结时间随着温度的升高而减少，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间可由12h减少至4h;
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，黏结剂加石英石的层厚度为7mm;
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径3的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为10mm。
实施例3：一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（较好范围）：
原料 重量份
环氧树脂 80份
改性环氧树脂 27份
邻苯二甲酸二辛脂 12份
端氨基聚醚（简称ATPE） 23份
脂环胺类固化剂 28份
改性胺类固化剂 25份
固化促进剂 30份。
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中混匀，为A组分;
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中混匀,为B组分;
步骤3）、先将B组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.混匀后形成黏结剂;
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层;
步骤5）、将石英石过筛，取粒径5mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层（也可用石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种作为填料），黏结剂和石英石的粘结时间随着温度的升高而减少，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间可由12h减少至4h;
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，黏结剂加石英石的层厚度为7mm;
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径5mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为9mm。
实施例4：一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（最佳范围）：
原料 重量份
环氧树脂 85份
改性环氧树脂 18份
邻苯二甲酸二辛脂 9份
端氨基聚醚（简称ATPE） 28份
脂环胺类固化剂 33份
改性胺类固化剂 11份
固化促进剂 41份。
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中混匀，为A组分;
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中混匀,为B组分;
步骤3）、先将B组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.混匀后形成黏结剂;
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层;
步骤5）、将石英石过筛，取粒径3mm的石英石，按5㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层（也可用石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种作为填料），黏结剂和石英石的粘结时间随着温度的升高而减少，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间可由12h减少至4h;
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，黏结剂加石英石的层厚度为4mm;
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径5的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为8mm。
实施例5：一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成（最佳值）：
原料 重量份
环氧树脂 75份
改性环氧树脂 17份
邻苯二甲酸二辛脂 8份
端氨基聚醚（简称ATPE） 20份
脂环胺类固化剂 25份
改性胺类固化剂 15份
固化促进剂 40份。
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中混匀，为A组分;
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中混匀,为B组分;
步骤3）、先将B组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.混匀后形成黏结剂;
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层;
步骤5）、将石英石过筛，取粒径3mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层（也可用石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种作为填料），黏结剂和石英石的粘结时间随着温度的升高而减少，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间可由12h减少至4h;
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，黏结剂加石英石的层厚度为7mm;
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径5mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为6mm。
实施例6：一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成：
原料 重量份
环氧树脂 69份
改性环氧树脂 15份
邻苯二甲酸二辛脂 4份
端氨基聚醚（简称ATPE） 21份
脂环胺类固化剂 26份
改性胺类固化剂 10份
固化促进剂 50份。
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中混匀，为A组分;
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中混匀,为B组分;
步骤3）、先将B组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.混匀后形成黏结剂;
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层;
步骤5）、将石英石过筛，取粒径5mm的石英石，按2㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层（也可用石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种作为填料），黏结剂和石英石的粘结时间随着温度的升高而减少，当温度由0℃上升至40℃时，粘结时间可由12h减少至4h;
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，黏结剂加石英石的层厚度为5mm;
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径4mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为9mm。
以上各实施例可以根据需要，再重复3~5次步骤7）。此工艺主要铺于室内篮球场，桥面等高档次路面。
经检测各实施例的涂膜外观、耐水性、涂层低温抗裂性、抗滑性、冷凝时间等技术指标均符合交通行业的有关性能规定。
以下为本发明各实施例基于环氧树脂的路面耐磨层的检测数据：
Claims (8)
1.一种基于环氧树脂的路面耐磨层，它由以下重量份原料制成：
原料 重量份
环氧树脂 65－85份
改性环氧树脂 10－27份
邻苯二甲酸二辛脂 4－12份
端氨基聚醚 14－28份
脂环胺类固化剂 15－35份
改性胺类固化剂 10－25份
固化促进剂 30－50份。
2.根据权利要求1所述的基于环氧树脂的路面耐磨层，其特征在于：
原料 重量份
环氧树脂 70－80份
改性环氧树脂 14－24份
邻苯二甲酸二辛脂 6－10份
端氨基聚醚 17－25份
脂环胺类固化剂 18－32份
改性胺类固化剂 14－22份
固化促进剂 35－45份。
3.根据权利要求1所述的基于环氧树脂的路面耐磨层，其特征在于：
原料 重量份
环氧树脂 72－78份
改性环氧树脂 18－22份
邻苯二甲酸二辛脂 7－9份
端氨基聚醚 19－23份
脂环胺类固化剂 22－28份
改性胺类固化剂 16－20份
固化促进剂 38－42份。
4.根据权利要求1所述的基于环氧树脂的路面耐磨层，其特征在于：
原料 重量份
环氧树脂 74－76份
改性环氧树脂 19－21份
邻苯二甲酸二辛脂 8－9份
端氨基聚醚 20－22份
脂环胺类固化剂 22－28份
改性胺类固化剂 17－19份
固化促进剂 39－41份。
5.根据权利要求1所述的基于环氧树脂的路面耐磨层，其特征在于：
原料 重量份
环氧树脂 75份
改性环氧树脂 17份
邻苯二甲酸二辛脂 8份
端氨基聚醚 20份
脂环胺类固化剂 25份
改性胺类固化剂 15份
固化促进剂 40份。
6.根据权利要求1所述的基于环氧树脂的路面耐磨层，其特征在于：
原料 重量份
环氧树脂 72份
改性环氧树脂 19份
邻苯二甲酸二辛脂 9份
端氨基聚醚 22份
脂环胺类固化剂 23份
改性胺类固化剂 14份
固化促进剂 42份。
7.权利要求1所述的一种基于环氧树脂的路面耐磨层的制备方法，其步骤是：
步骤1）、按比例称取环氧树脂、改性环氧树脂、邻苯二甲酸二辛脂放于搅拌容器中混匀，为A组分;
步骤2）、按比例称取端氨基聚醚、脂环胺类固化剂、改性胺类固化剂、固化促进剂，放于搅拌容器中混匀,为B组分;
步骤3）、先将B组分倒入事先备好的容器中进行搅拌, 然后按重量比1:1的比例再加入A组分.混匀后形成黏结剂;
步骤4）、将黏结剂涂到地面之前,清除道路表面的油污、水份和灰尘污染物，再将黏结剂按2㎏/㎡用量涂抹在水泥路面上形成黏结剂层;
步骤5）、将石英石过筛，取粒径3~5mm的石英石，按2~6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成石英石配细集料层;
步骤6）、黏结剂和石英石粘结后，用空压机吹走未被黏结剂粘结上的石料，黏结剂加石英石的层厚度为3~7mm;
步骤7）、继续将黏结剂按2㎏/㎡用量，涂抹在步骤5所描述的石英层面上，形成又一黏结剂层，再将粒径3-5mm的石英石，按6㎏/㎡用量均匀抛撒在黏结剂上形成又一层石英石配细集料层，用空压机吹走未被黏结剂黏上的石料，粘结剂加石英石的层厚度为5~10mm。
8.根据权利要求7所述的一种用环氧树脂铺路面形成耐磨层的制备方法，其特征在于：所述的细集料层为石、石粉、铝粉、石墨粉其中的一种。
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