CN103627143B - 一种粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种粘结剂，它是包括A组份与B组份，以下均以质量百分含量计；其中A组份为5-80%的环氧类树脂，1%-20%的聚硫醇树脂，1%-50%的耐候促进剂，1-40%的亲水树脂和氨类催化剂1-8%；B组份为5-60%的三氟化硼-胺络合物固化剂、芳香胺、曼尼希加成多元胺中的一种或多种；所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂。将本发明粘结剂与粒径为0.08-1.18mm的固体颗粒骨料混合作为道路铺装材料，直接铺设在具有透水能力的混凝土上，与混凝土粘接在一起形成双层结构的预制块体，使得整体具有很好的滤、透水功能。<b />
Description
技术领域
本发明涉及道路铺装材料，具体涉及一种道路铺装所采用的粘结剂及其制备方法。
背景技术
目前市面上主要的透水铺装材料，是以砂石为骨料，采用的粘结剂主要有：水泥基、环氧基、聚氨酯、丙烯酸类树脂，形成大孔径的构造物，依靠贯通的大孔通道实现透水，如：公开号为CN1566248A。水泥基：由于其依靠的是水泥与水形成的浆体构成的粘结剂，浆体厚度的控制非常困难，容易导致不透水或是强度不高，耐磨性差等问题。
环氧基、聚氨酯、丙烯酸类树脂均为高分子材料，对水的亲和性差，即润湿角较大，当透水通道较小时，水在表面张力的作用下，大于水本身的重力，导致难以透水。因此，无论水泥基，还是环氧基、聚氨酯、丙烯酸类树脂制成的道路透水铺装材料，易带来表面污染、堵塞等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘结剂，该粘结剂用于道路铺装材料中具有很好的透、滤水功能。
本发明的另一目的在于提供上述粘结剂的制备方法。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种粘结剂，其特征在于：它是包括A组份与B组份，以下均以质量百分含量计；其中A组份为5-80%的环氧类树脂，1%-20%的聚硫醇树脂，1%-50%的耐候促进剂，1-40%的亲水树脂和氨类催化剂1-8%；B组份为5-60%的三氟化硼-胺络合物固化剂、芳香胺、曼尼希加成多元胺中的一种或多种；所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂，市场上可购买得到此类亲水树脂。
上述耐候促进剂优选为微米级或纳米级的金属铝、石墨、二氧化硅或/和二氧化钛等超细粉体。其有效改善了材料的强度、耐磨性、韧性以及抗冲击性。
上述环氧树脂优选为双酚A型缩水甘油醚环氧树脂、卤化双酚A型环氧树脂、苯酚、甲醛环氧酚醛树脂中的一种或多种任意组合。
上述氨类催化剂优选为叔胺或其盐。
为了进一步提高粘结剂的韧性，上述B组分中三氟化硼-胺络合物固化剂优选为三氟化硼-N，N-二甲基苯胺固化剂。
上述B组份最优选为，它由三氟化硼-N，N-二甲基苯胺固化剂、曼尼希加成多元胺和芳香胺化合物组成；其中三氟化硼-N，N-二甲基苯胺固化剂占B组份总质量的30-40%、曼尼希加成多元胺占B组份总质量的25-35%、芳香胺占B组份总质量的25-40%。
为了降低粘结剂黏度以提高其后续与骨料的浸润性，所述粘结剂中还添加有稀释剂，所述稀释剂为非活性稀释剂或缩水甘油醚类活性稀释剂，所述非活性稀释剂为丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、.醋酸丁酯、多元醇、二甲基甲酰胺、苯甲醇等非活性稀释剂中的一种或多种任意组合，所述缩水甘油醚类活性稀释剂为苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚等等所有属于缩水甘油醚类活性稀释剂的具体种类。
上述粘结剂中还可添加着色颜料，例如氧化铁红，氧化铁黑、氧化铁黄等无机颜料，钛菁蓝、铁太绿等复合颜料等。
最具体地说，一种粘结剂，它由A组份、B组份、稀释剂和着色颜料组成，以下均以质量百分含量计；其中A组份为60-75%的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，1%-5%的聚硫醇树脂，5%-13%的微米级或纳米级金属铝耐候促进剂，2-7%的亲水树脂和叔胺催化剂2-4%，所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂；所述B组份含量占10%-20%，它由三氟化硼-N，N-二甲基苯胺、曼尼希加成多元胺、芳香胺组成，其中三氟化硼-N，N-二甲基苯胺占B组份总质量的30-40%、曼尼希加成多元胺占B组份总质量的25-35%、芳香胺占B组份总质量的25-40%；所述稀释剂组份含量占2%-6%，它由质量比为1：2.5：2：4的乙醇、甲苯、二甲苯和醋酸乙酯组成；所述着色颜料组份含量占2%-11%。
上述粘结剂的制备使用方法，其特征在于：将上述环氧类树脂、聚硫醇类树脂、氨类催化剂、耐候促进剂、亲水树脂在80℃条件下混合搅拌反应，至形成透明溶液，冷却后形成A组份；在使用现场将所述A组份、上述B组份、稀释剂和着色颜料物理混合搅拌均匀使用。
本发明有益效果如下：
将本发明粘结剂与粒径为0.08—1.18mm的固体颗粒骨料混合作为道路铺装材料，直接铺设在具有透水能力的混凝土上，与混凝土粘接在一起形成双层结构的预制块体，使得整体具有很好的滤、透水功能。所述粘结剂的滤水原理为通过与环氧树脂的反应，生产大量亲水性羟基（-OH），使得粘结剂表面对水具有极强的润湿能力，解决了普通大孔径透水材料易污染，易被堵塞，无法保持长久透水、滤水性等问题，实现了细小孔径高透水、高滤水的功能。
附图说明
图1：煤灰溶液在道路铺装构造体的试验图。
图2：为黄粘土粉体的粒度分布，显示整个粉体粒度的分布范围。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，但以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对其保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种粘结剂，含A组份、B组份、稀释剂和着色颜料氧化铁红，以下均以质量百分含量计；其中A组份为70%的低分子量(300-800)环氧当量(<190)的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，3%的聚硫醇树脂，6%的质量比为1～2：1～3：1～3：1～2的氧化铁、金属铝、石墨和二氧化硅，5%的亲水树脂和叔胺催化剂2%，所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂；所述B组份含量占10%，它由三氟化硼-N，N-二甲基苯胺、曼尼希加成多元胺、芳香胺组成，其中三氟化硼-N，N-二甲基苯胺占B组份总质量的35%、曼尼希加成多元胺占B组份总质量的30%、芳香胺占B组份总质量的35%；所述稀释剂组份含量占2%，它由质量比为1：2.5：2：4的乙醇、甲苯、二甲苯和醋酸乙酯组成；所述着色颜料氧化铁红组份含量占2%。
将上述粘结剂组份中环氧类树脂、聚硫醇类树脂、氨类催化剂、耐候促进剂、亲水树脂在80℃条件下混合搅拌反应4小时，至形成透明溶液，冷却后形成A组份；在使用现场将所述A组份、上述B组份、上述稀释剂和着色颜料物理混合搅拌均匀；再与骨料天然砂混合，粘结剂占骨料质量百分比为5%，作为道路铺装饰面层。
实施例2～8：按下表的原料组份，均为质量百分比含量及质量比，其余与实施例
1中的相同。
实施例9
将实施例1制得的粘结剂与骨料天然砂混合，粘结剂占骨料质量百分比为5%，作为道路铺装材料。
1.透水系数测定方法测定透水性能：
以CJJT135-2009透水水泥混凝土路面技术规程中规定的方法检测要求>0.5mm/s，CJJ945-2007透水砖要求透水系数>0.1mm/s，测得上述铺装材料透水系数在0.1mm/s-1.0mm/s范围内，满足国家对应该规范要求。
2.过滤性能：
实验方法：过滤粒径<1-15微米的粉体，将粉体（粉体可为黄粘土、煤灰或水泥等粉体）加水拌和均匀，然后缓慢倒入滤水材料试件表面，对过滤过的溶液烘干，然后进行粒度分布检测，测定其粒径大小。如图1所示，用煤灰溶液做试验，1-15微米煤灰粉体只存在于其上表面，未进入道路铺装构造体内部。图2为已知黄粘土粉体的粒度分布，通过上面的数据，显示出整个粉体粒度的分布范围。黄粘土粉体在1-15微米的范围内，约占40%（即100g黄粘土中，1-15微米的颗粒有40g)；同样的方法，只要把过滤过后的溶液烘干，测定其粒度分布，即可知道能过滤的粒径大小。
结论：1-15微米的粒径不能随水溶液透过道路铺装构造物的表面，即仅能存在于铺装面的上表面。可见，很好地解决了现有道路铺装构造物易堵塞的问题。
3、上述道路铺装材料的综合性能参见表1：
试验方法：抗压强度——参照混凝土胶砂抗压强度检测方法，抗折强度——参照混凝土胶砂抗折强度检测方法，GB／T16925—1997混凝土及其制品耐磨耐磨检测方法。
表1
Claims (2)
1.一种粘结剂，其特征在于：它由A组份、B组份、稀释剂和着色颜料组成，以下均以质量百分含量计；其中A组份为60-75%的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，1%-5%的聚硫醇树脂，5%-13%的微米级或纳米级金属铝耐候促进剂，2-7%的亲水树脂和叔胺催化剂2-4%，所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂；所述B组份含量占10%-20%，它由三氟化硼-N，N-二甲基苯胺、曼尼希加成多元胺、芳香胺组成，其中三氟化硼-N，N-二甲基苯胺占B组份总质量的30-40%、曼尼希加成多元胺占B组份总质量的25-35%、芳香胺占B组份总质量的25-40%；所述稀释剂组份含量占2%-6%，它由质量比为1：2.5：2：4的乙醇、甲苯、二甲苯和醋酸乙酯组成；所述着色颜料组份含量占2%-11%。
2.如权利要求1所述粘结剂的制备使用方法，其特征在于：将所述双酚A型缩水甘油醚环氧树脂、聚硫醇树脂、叔胺催化剂、微米级或纳米级金属铝耐候促进剂、亲水树脂在80℃条件下混合搅拌反应，至形成透明溶液，冷却后形成A组份；在使用现场将所述A组份、所述B组份、稀释剂和着色颜料物理混合搅拌均匀使用。
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