CN102816446B - 一种冷涂沥青及其制备方法和施工方法 - Google Patents

一种冷涂沥青及其制备方法和施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于防滑耐磨路面铺设的冷涂沥青及其制备方法和应用。该冷涂沥青包括A部分和B部分,所述A部分由下列重量份的物质组成;沥青:10~30份;活性改性剂:10~30份;反应型树脂:10~60份;B部分为固化剂;A部分与B部分的重量比为1~5:1。本冷涂沥青选用石油沥青、反应型树脂、活性改性剂作为A部分,并将A部分制备成均相液态混合物,并按一定配比加入固化剂,制备出施工时无需热搅拌的冷涂沥青。作为一种新的材料,可取代传统热搅拌沥青用于路面修补、翻新改造和铺设高强度薄层功能路面,如高防滑路面、耐磨抗油污路面、排水性路面等。

Description

一种冷涂沥青及其制备方法和施工方法
技术领域
本发明涉及一种改性的沥青的制备方法和应用,具体来说,特别是涉及一种可常温进行涂布施工用于(防滑耐磨)高性能路面铺设的冷涂沥青及其制备方法和施工方法。
背景技术
传统路面材料主要是水泥混凝土或沥青混凝土(SMA),沥青混凝土路面材料一般采用热搅拌热熔沥青和骨料,使用大型施工设备铺设路面,传统的路面铺设材料和施工方式存在很多缺陷,如面层需比较厚,施工复杂,小面积施工修补困难,质量不稳定,翻新改造需清除原路面材料重新铺设,工程复杂,工期长,耗资耗能高污染。
沥青是一种天然的或人工生产的工程材料,道路铺装用途一般采用石油沥青。在化学上,沥青是一种具有热塑性的惰性材料,具有非常好的防水抗腐蚀性能,但是,初级沥青的物理性能很差,强度低,需加入各种改性剂来提高沥青本身的使用性能。
环氧树脂本身具有优异的力学性能及突出的粘结性、低收缩率、良好的耐化学品性,但是同时,环氧树脂较脆,材料的耐水性,耐腐蚀性和耐候性能较差,不能够直接满足用于户外环境下路面铺设材料或者修补材料的特殊要求,沥青与环氧树脂相结合能起到取长补短的功效,使材料具有优异的综合使用性能。
文献有报道以各种方式和添加物对沥青改性提高其材料性能和强度,其中包括以环氧树脂改性的环氧沥青。如中国专利200710019324.X,公开了一种高性能环氧沥青路面材料及其制备方法和应用。但此专利中所公开的的环氧沥青常温下为不均相混合物,不能常温施工也即不可以冷涂,需采用与道路沥青相同的施工方式,经过热搅拌,热压平铺设路面。
文献报道的另一种相近技术是环氧煤沥青,为煤沥青与环氧树脂的混合物,但产品气味大,有毒性,污染,由于环保问题该材料已逐渐被淘汰。目前环氧煤沥青产品技术只报道局限用于防水涂料应用领域,未见有报道用于路面铺设材料。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种常温下为液态,性能良好的冷涂沥青路面铺装材料。
本发明的第一个目的在于提供一种冷涂沥青。
本发明的第二个目的在于提供这种冷涂沥青的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供这种冷涂沥青的用途。
本发明的第四个目的在于提供这种冷涂沥青的施工方法。
本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现:
一种冷涂沥青,包括A部分和B部分,其特征在于:
A部分由下列重量份的物质组成:
沥青:10~30份;
活性改性剂:10~30份;
反应型树脂:10~60份;
B部分由以下重量份的物质组成:
固化剂。
A部分与B部分的重量比为1~5:1。
A部分所述的沥青为石油沥青。石油沥青是原油加工过程的一种产品,在常温下是黑色或黑褐色的粘稠液体、半固体或固体,主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物,其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。
A部分所述的活性改性剂为环烷酸(CnH2n·1COOH)或其它长链脂肪酸和不饱和脂肪酸类物质。活性改性剂是用以改变石油沥青与环氧树脂的兼容性使其成为均相液体同时起到改善混合物的流动性能和涂布性能。本申请中所述的活性改性剂为石油产品精制分离出来的饱和脂肪酸,俗称环烷酸。环烷酸是一类从石油产品精制分离出来的饱和脂肪酸。分单环和多环,分子量范围180~350。本品为深棕色油状液体。精制后为淡黄色或橙色液体,有特殊气味。由于原油性质及馏分的不同,所得环烷酸的分子量、相对密度、粘度、凝点和折射率也有差异。如盘锦炼油厂生产的环烷酸(轻柴油馏分)凝固点-30~-36℃,相对密度0.960(20/4℃),折射率nD(20℃)1.4700,几乎不溶于水,而溶于石油醚、乙醇、苯和烃类等。环烷酸是一种很弱的酸,对某些金属有腐蚀作用,与金属作用生成盐。
A部分所述的反应型树脂为分子结构上含有两个以上环氧反应基团的环氧树脂如双环氧甘油醚双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂以及酚醛环氧树脂。反应型树脂可以是单一分子结构的环氧树脂或加有AGE/BGE低分子量环氧稀释剂的混合物。环氧树脂为反应型物质,当加入适量固化剂时环氧树脂将起反应,固化形成具有一定强度的固体。
B部分所述固化剂为常温快固化的胺类固化剂包括脂肪胺、脂环胺、芳香胺及聚酰胺类等。适合于本发明的冷涂沥青固化剂除通常为含有一种或多种胺类化合物和其它众所周知的助剂如促进剂,催化剂,稀释剂等多种化合物的混合物。
本发明的第二个目的通过以下技术方案予以实现:
一种冷涂沥青的制备方法,它是将1~5重量份A部分和1份B部分在容器中混合并搅拌均匀即可。
其中A部分的制备方法为:将反应釜升温至100~150℃,依次加入10~30重量份活性改性剂和10~30重量份沥青搅拌直至混合均匀再加入10~60重量份反应型树脂,高速分散搅拌至混合均匀。在制备A部分时,在不改变A部分组分的物性下可适量加入各种众所周知的添加剂如消泡剂、流平剂、稳定剂和分散剂。
本发明的第三个目的通过以下技术方案予以实现:
上述冷涂沥青作为胶结剂在铺设防滑耐磨路面中的用途。
本发明的第四个目的通过以下技术方案予以实现:
一种利用上述冷涂沥青铺设防滑耐磨路面的施工方法,冷涂沥青作为防滑耐磨路面铺设的胶结剂,将冷涂沥青的A、B部分在特定的容器中混合并搅拌均匀,搅拌的时间为2~3分钟,立即进行摊铺,摊铺时间为2~10分钟,随后铺撒防滑骨料,撒满为止,施工完毕2小时后,扫去表面多余的防滑骨料,再养护1~2小时便可通行。
一种利用上述冷涂沥青铺设防滑耐磨路面的施工方法,冷涂沥青作为防滑耐磨路面铺设的胶结剂,将冷涂沥青的A、B部分在特定的容器中混合并搅拌均匀,将骨料混入调配好的胶里形成砂浆,砂浆搅拌匀后立即进行摊铺,用刮刀或其它摊铺工具将砂浆胶摊平即可。
所述骨料为路面铺装常用的级配混料或粒径在1~10mm左右的高硬度矿砂、玻璃砂、石英砂、石子等。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本冷涂沥青选用石油沥青、反应型树脂、活性改性剂作为A部分,并将A部分制备成均相液态混合物,并按一定配比加入固化剂,制备出施工时无需热搅拌的冷涂沥青。作为一种新的材料,可取代传统热搅拌沥青用于路面修补、翻新改造和铺设高强度薄层功能路面,如高防滑路面、耐磨抗油污路面、排水性路面等。本冷涂沥青的施工方法采用简单快捷的两步施工方式,简化了路面铺设工艺和提高铺设速度及质量。本冷涂沥青同样适合采用与热搅拌相似的常温冷搅拌混料一次成型的施工方式。冷涂沥青的应用包括:(1)新型高性能路面铺设材料;(2)新型沥青兼容性胶黏剂用于各种交建材料的粘贴、植筋、锚固等;(3)新型涂料如防水、抗腐蚀涂料;(4)耐磨地坪等。
附图说明
图1为薄层冷涂沥青防滑路面断面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明,但并不对本发明造成任何限制。
实施例1
本实施例的冷涂沥青,包括A部分和B部分,其中A部分与B部分质量比为2:1,A部分中:90号石油沥青(茂名石化石油沥青):25重量份;双酚A型环氧树脂50重量份(宏昌电子材料股份有限公司,GELR-128),环烷酸25质量份(江西东川化工有限公司,精制环烷酸);B部分:脂肪胺固化剂:50重量份;
制备方法:其中A部分的制备方法为:将反应釜升温至100~120℃,依次加入活性改性剂环烷酸和90号石油沥青,搅拌直至沥青完全溶化,混合均匀后再加入反应型树脂双酚A型环氧树脂,高速分散搅拌至混合均匀。在制备A部分时,在不改变A部分组分的物性下可适量加入各种众所周知的添加剂如消泡剂,稳定剂和分散剂等。
实施例1冷涂沥青技术参数见下表1:
实施例2
本实施例的冷涂沥青,包括A部分和B部分,其中A部分与B部分质量比为2.5:1,A部分中:90号石油沥青(茂名石化石油沥青):30重量份;双酚F型环氧树脂40重量份(宏昌电子材料股份有限公司,GELR-128),环烷酸30重量份(江西东川化工有限公司,精制环烷酸);B部分:芳香胺固化剂:40重量份;
制备方法:其中A部分的制备方法为:将反应釜升温至100~120℃,顺序加入活性改性剂环烷酸和90号石油沥青,搅拌直至沥青完全溶化,混合均匀后再加入反应型树脂双酚A型环氧树脂,高速分散搅拌至混合均匀。在制备A部分时,在不改变A部分组分的物性下,可适量加入各种众所周知的添加剂如消泡剂、稳定剂和分散剂等。
实施例2冷涂沥青技术参数见下表2:
实施例3
本发明的冷涂沥青,包括A部分和B部分,其中A部分与B部分质量比为1.5:1,A部分中:70号石油沥青(茂名石化石油沥青):10重量份;酚醛环氧树脂60重量份(宏昌电子材料股份有限公司,GELR-128),环烷酸30份(江西东川化工有限公司,精制环烷酸);B部分:脂环胺固化剂:60重量份;
制备方法:其中A部分的制备方法为:将反应釜升温至100-120℃,顺序加入活性改性剂和沥青搅拌直至沥青完全溶化混合均匀后再加入反应型树脂,高速分散搅拌至混合均匀。在制备A组份时,在不改变A组份的物性下可适量加入各种众所周知的添加剂如消泡剂,稳定剂和分散剂等。
实施例3冷涂沥青技术参数见下表3:
冷涂沥青的施工实施例:
其中,采用实施例1冷涂沥青,使用性能附表如下表4:
固化后产品物理性能 测试结果 标准
压缩强度,Mpa 36.54 GB/T2569-1995
拉伸强度,Mpa 18.30 GB/T2568-1995
邵氏D硬度 75 GB/T51-1999
冷涂沥青作为防滑耐磨路面铺设的胶结剂,将其A、B部分在特定的容器中混合并搅拌均匀,搅拌的时间为2~3分钟,立即进行摊铺,摊铺时间控制在10分钟以内,随后铺撒防滑骨料,撒满为止,施工完毕2小时后,扫去表面多余的防滑骨料,再养护1~2小时便可通行。所得到的薄层冷涂沥青防滑路面断面示意图如图1所示,冷涂沥青防滑路面的所达到的质量技术参数如下表5:
与同类型产品对比部分技术参数如下表6:
本发明采用环氧树脂及脂肪胺类固化剂作为反应型物质体系,其他反应物质材料体系如含有异氰酸反应基团的聚氨酯,不饱和聚酯及丙烯酸与过氧化物的反应体系都可在本发明的基础上加入,使其与石油沥青形成常温固化的冷涂沥青,在不脱离本发明权利要求的情况下都应当视为本发明专利的保护范围。
本发明并不限于以上实施方式,只要是本说明书及权利要求书中提及的方案均是可以实施的。

Claims (9)

1.一种冷涂沥青,其特征在于:包括A部分和B部分,
A部分由下列重量份的物质组成:
沥青:10~30份;
活性改性剂:10~30份;
反应型树脂:10~60份;
其中,A部分的制备方法为:将反应釜升温至100~150℃,依次加入10~30重量份活性改性剂和10~30重量份沥青,搅拌直至沥青完全溶化,混合均匀后再加入10~60重量份反应型树脂,高速分散搅拌至混合均匀;
B部分为固化剂,所述固化剂为常温快固化的胺类固化剂;
A部分与B部分的重量比为1~5:1;
其中,所述活性改性剂为环烷酸,所述反应型树脂为含有两个以上环氧反应基团的环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种冷涂沥青,其特征在于:所述的A部分的沥青为石油沥青;所述的活性改性剂为环烷酸;所述的反应型树脂为分子结构上含有两个以上环氧反应基团的环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的一种冷涂沥青,其特征在于:所述的反应型树脂为双环氧甘油醚、双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂以及酚醛环氧树脂中的任意一种,或为单一分子结构的环氧树脂或加有AGE/BGE低分子量环氧稀释剂的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种冷涂沥青,其特征在于:所述固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香胺及聚酰胺类固化剂中的一种或任意两种以上的混合物。
5.如权利要求1~4所述的一种冷涂沥青的制备方法,其特征在于:它是将1~5重量份A部分和1份B部分在容器中混合并搅拌均匀即可。
6.一种如权利要求1~4的冷涂沥青作为胶结剂在铺设防滑耐磨路面中的用途。
7.一种冷涂沥青路面的施工方法,其特征在于:权利要求1~6的冷涂沥青作为防滑耐磨路面铺设的胶结剂,将该冷涂沥青的A、B部分在容器中混合并搅拌均匀,搅拌的时间为2~3分钟,立即进行摊铺,摊铺时间为2~10分钟,随后铺撒防滑骨料,撒满为止,施工完毕2小时后,沥青完全固化,扫去表面多余的防滑骨料,再养护1~2小时便可通行。
8.一种冷涂沥青路面的施工方法,其特征在于:权利要求1~6的冷涂沥青作为防滑耐磨路面铺设的胶结剂,将该冷涂沥青的A、B组分在容器中混合并搅拌均匀,将骨料混入调配好的胶里形成砂浆,砂浆搅拌匀后立即进行摊铺,用刮刀将砂浆胶摊平即可。
9.根据权利要求8所述的一种冷涂沥青路面的施工方法,其特征在于:所述骨料为粒径在1-10mm的高硬度矿砂、石英砂、石子及路面铺装常用的级配混料。
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