CN105315904B - 一种自粘式压缝带及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自粘式压缝带，其原料包括：A组分由下列重量比的原料制成：石油沥青90‑120份、SBS10‑14份、甲基丙烯酸甲酯25‑35份、全氟烷基乙基丙烯酸酯25‑35份、无机填料20‑30份、软化剂10‑13份、有机纤维2‑4份、增粘树脂6‑8份、抗氧化剂0.02‑0.04份、引发剂1‑2份、混合溶剂6‑15份；B组分由下列重量比的原料制成：所述石油沥青36‑45份、石油树脂30‑37份、煤焦油30‑40份、蒽油25‑35份、有机硅氧烷偶联剂1‑2份。本发明还提出一种自粘式压缝带的制备方法以及使用方法，其具有较强的粘结性和抗水性，水无法通过缝隙进入路基，同时缩短了施工时间。
Description
技术领域
本发明涉及路面裂缝修补领域，特别是指一种自粘式压缝带及其制备方法和使用方法。
背景技术
沥青路面在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题，采用抗裂贴和嵌缝条是常见的两种处理路面裂缝的方法。
抗裂贴是日本武相化学工业株式会社的专利生产技术,是公路养护、桥梁养护的新型材料；在其使用过程中，根据路面裂缝的宽度选择所适用的抗裂贴的规格，通常有15cm和23cm两种。1cm以上宽度的裂缝选用至少23cm宽的抗裂贴；1cm以下宽度的裂缝选用至少15cm宽的抗裂贴，一定程度上影响路面美观，而且在其施工过程中，涂乳化沥青、按需要裁切、均匀撒布碎石及加热抗裂贴至溶熔状态等的烦琐工艺直接影响施工效率。嵌缝条是由直馏油、树脂、聚合物、可塑剂和稳定剂等组成的含橡胶的弹性体，该产品为27mm圆形绳索固体状，在施工过程中，需根据裂缝的宽度进行拉伸，然后对裂缝进行填充，后用加热枪在裂缝处来回均匀加热，使其熔化于裂缝中，达到防水目的；压缝条经加热熔化，其表面一般均低于裂缝表面，如遇雨雪天气，雨、雪水会停留在裂缝内，沿着未粘贴牢固的缝壁下渗到裂缝深处，在动水压力作用下裂缝再次开裂，并且其27mm的圆形结构具有较大的局限性，只能处理0.6～2.5cm的裂缝，0.5cm以下的裂缝无法处理。以上这些方法存在粘结效果差导致水可沿缝隙进入路基，或者处理工艺繁杂、处理成本高的问题。
发明内容
本发明提出一种自粘式压缝带及其制备方法和使用方法，解决了现有技术中裂缝贴粘结效果差、处理工艺繁杂的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种自粘式压缝带，其原料包括A组分和B组分：所述A组分由下列重量配比的原料制成：石油沥青90-120份、SBS 10-14份、甲基丙烯酸甲酯25-35份、全氟烷基乙基丙烯酸酯25-35份、无机填料20-30份、软化剂10-13份、有机纤维2-4份、增粘树脂6-8份、抗氧化剂0.02-0.04份、引发剂1-2份、混合溶剂6-15份；所述B组分由下列重量配比的原料制成：所述石油沥青36-45份、石油树脂30-37份、煤焦油30-40份、蒽油25-35份、有机硅氧烷偶联剂1-2份。
本发明还涉及一种上述自粘式压缝带的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备：
a、将SBS溶于混合溶剂中，配成溶液，加入引发剂、甲基丙烯酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；
b、升温至70℃-75℃，保温反应3-4小时；继续升温至110℃-130℃；
c、加入融化后、温度为110℃-130℃的石油沥青，频率为40-50KHz的超声条件下，保温反应0.5-1.0小时；
d、降温至90℃-100℃，加入增粘树脂、软化剂、抗氧化剂、无机添料与有机纤维，在高速剪切分散机中剪切搅拌30分钟；然后升温，在温度200-210℃继续剪切混合10分钟；
e、将d步骤中的生成物冷却至60℃通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的初级压缝带；
B组分的制备：
f、将石油沥青、石油树脂、煤焦油、蒽油和有机硅氧烷偶联剂混合均匀，得到涂覆液；
g、将所述涂覆液涂覆在所述初级压缝带的表面，用塑料膜包裹，得到所述压缝带。
本发明还涉及一种上述自粘式压缝带的使用方法，包括以下步骤：
a、清洁裂缝中的尘土、杂物；
b、去除所述塑料膜，将所述压缝带粘贴在所述裂缝处，对其施压即可。
本发明的有益效果为：
1、本发明的压缝带具有很强的极性，并且在压缝带的表面涂覆有B组分，提高了其粘结性和抗水性，水无法通过缝隙进入路基，同时缩短了施工时间。
2、通过改进配方以及加工工艺，缩短了生产时间，提高生产效率。
3、采用本发明自粘式压缝带进行修补路面裂缝，其工艺简单。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中自粘式压缝带，其原料包括A组分和B组分：
A组分由下列重量配比的原料制成：石油沥青90-120份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)10-14份、甲基丙烯酸甲酯25-35份、全氟烷基乙基丙烯酸酯25-35份、无机填料20-30份、软化剂10-13份、有机纤维2-4份、增粘树脂6-8份、抗氧化剂0.02-0.04份、引发剂1-2份、混合溶剂6-15份；
B组分由下列重量配比的原料制成：所述石油沥青35-45份、石油树脂30-37份、煤焦油30-40份、蒽油25-35份、有机硅氧烷偶联剂1-2份。其中，
石油沥青为60#、70#、90#、100#、110#中的至少三种；所述软化剂为4-6份芳香烃油、2-3份煤焦油和4-6份液体古马隆的混合物；所述混合溶剂为d40溶剂油、120#溶剂油和200#溶剂油的混合物；所述引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二苯甲酰；所述增粘树脂为石油树脂、松树脂或萜烯树脂；所述无机填料为碳酸钙或滑粉；所述有机纤维为聚酯纤维。
本发明实施例中，采用甲基丙烯酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯作为聚合单体，在不降低压缝带粘结性的同时还增加了其抗水性能；在初级压缝带的表面涂覆B组分(与A组分中沥青种类、比例相同)，本发明中B组分与A组分配合使用，可以增加压缝带与路面之间的粘结性，从而缩短施工时间；采用不同型号的溶剂油作为混合溶剂，在反应中产生协同作用，减少了溶剂的用量。上述各原料的配比和组分不同，可以构成不同的实施例，具体如下。
实施例1
一种自粘式压缝带，其原料包括A组分和B组分：
A组分由下列重量配比的原料制成：60#石油沥青20份、70#石油沥青20份、110#石油沥青50份、SBS 13份、甲基丙烯酸甲酯30份、全氟烷基乙基丙烯酸酯35份、所述无机填料30份、所述芳香烃油5份、所述煤焦油2.5份、所述液体古马隆4.5份、所述有机纤维3份、所述增粘树脂6份、所述抗氧化剂0.03份、所述引发剂1.5份、所述d40溶剂油2份、所述120#溶剂油4份、所述200#溶剂油4份；
B组分由下列重量配比的原料制成：60#石油沥青10份、70#石油沥青10份、110#石油沥青25份、石油树脂32份、煤焦油35份、蒽油30份、有机硅氧烷偶联剂1份。
上述自粘式压缝带的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备：
a、将SBS溶于混合溶剂中，配成溶液，加入引发剂、甲基丙烯酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；
b、升温至70℃-75℃，保温反应3-4小时；继续升温至110℃-130℃；
c、加入融化后、温度为110℃-130℃的石油沥青，频率为40-50KHz的超声条件下，保温反应0.5-1.0小时；
d、降温至90℃-100℃，加入增粘树脂、软化剂、抗氧化剂、无机添料与有机纤维，在高速剪切分散机中剪切搅拌30分钟；然后升温，在温度200-210℃继续剪切混合10分钟；
e、将d步骤中的生成物冷却至60℃通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的初级压缝带；
B组分的制备：
f、将石油沥青、石油树脂、煤焦油、蒽油和有机硅氧烷偶联剂混合均匀，得到涂覆液；
g、将所述涂覆液涂覆在初级压缝带的表面，用塑料膜包裹，得到所述压缝带。优选地，g步骤中，初级压缝带与地面接触的表面涂覆所述涂覆液；所述涂覆液与所述初级压缝带的涂覆比例为10g/m2。
本实施例中制备的自粘式压缝带，低温抗裂性(GB/T328.14)-30℃无裂纹，高温流淌温度(GB/T328.11)可达160℃以上，断裂拉伸率(GB/T328.8)达到300％，剥离强度(GB/T2792-1998)可达10N/10mm,在路面温度达8℃以上便可自粘；与路面接触，50N的力施压10秒，剥离强度(GB/T2792-1998)可达5N/10mm，与路面的粘结时间短，强度大；粘贴裂缝后通过车轮碾压与路面形成一体，达到良好的封缝效果；以辽宁高速为例，其施工前后的数据如表1所示：
表1
实施例2
一种自粘式压缝带，其原料包括A组分和B组分：
A组分由下列重量配比的原料制成：70#石油沥青10份、90#石油沥青50份、100#石油沥青50份、SBS 10份、甲基丙烯酸甲酯25份、全氟烷基乙基丙烯酸酯30份、所述无机填料25份、所述芳香烃油4份、所述煤焦油3份、所述液体古马隆6份、所述有机纤维4份、所述增粘树脂7份、所述抗氧化剂0.04份、所述引发剂1.5份、所述d40溶剂油3份、所述120#溶剂油1份、所述200#溶剂油2份；
B组分由下列重量配比的原料制成：70#石油沥青4份、90#石油沥青20份、100#石油沥青20份、石油树脂35份、煤焦油40份、蒽油31份、有机硅氧烷偶联剂1份。
上述自粘式压缝带的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备：
a、将SBS溶于混合溶剂中，配成溶液，加入引发剂、甲基丙烯酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；
b、升温至70℃-75℃，保温反应3-4小时；继续升温至110℃-130℃；
c、加入融化后、温度为110℃-130℃的石油沥青，频率为40-50KHz的超声条件下，保温反应0.5-1.0小时；
d、降温至90℃-100℃，加入增粘树脂、软化剂、抗氧化剂、无机添料与有机纤维，在高速剪切分散机中剪切搅拌30分钟；然后升温，在温度200-210℃继续剪切混合10分钟；
e、将d步骤中的生成物冷却至60℃通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的初级压缝带；
B组分的制备：
f、将石油沥青、石油树脂、煤焦油、蒽油和有机硅氧烷偶联剂混合均匀，得到涂覆液；
g、将所述涂覆液涂覆在初级压缝带的表面，用塑料膜包裹，得到所述压缝带。优选地，g步骤中，初级压缝带与地面接触的表面涂覆所述涂覆液；所述涂覆液与所述初级压缝带的涂覆比例为13g/m2。
本实施例中制备的自粘式压缝带，低温抗裂性(GB/T328.14)-20℃无裂纹，高温流淌温度(GB/T328.11)可达150℃以上，断裂拉伸率(GB/T328.8)达到400％，剥离强度(GB/T2792-1998)可达13N/10mm,在路面温度达8℃以上便可自粘；与路面接触，50N的力施压10秒，剥离强度(GB/T2792-1998)可达7N/10mm，与路面的粘结时间短，强度大；粘贴裂缝后通过车轮碾压与路面形成一体，达到良好的封缝效果；以兰州高速为例，其施工前后的数据如表2所示：
表2
实施例3
一种自粘式压缝带，其原料包括A组分和B组分：
A组分由下列重量配比的原料制成：所述60#石油沥青20份、所述90#石油沥青20份、所述110#石油沥青60份、所述SBS 11份、所述甲基丙烯酸甲酯35份、所述全氟烷基乙基丙烯酸酯27份、所述无机填料20份、所述芳香烃油4份、所述煤焦油2份、所述液体古马隆4份、所述有机纤维3份、所述增粘树脂6份、所述抗氧化剂0.02份、所述引发剂1份、所述d40溶剂油4份、所述120#溶剂油5份、所述200#溶剂油4份；
所述B组分由下列重量配比的原料制成：所述60#石油沥青8份、所述90#石油沥青8份、所述110#石油沥青24份、所述石油树脂30份、所述煤焦油35份、所述蒽油25份、所述有机硅氧烷偶联剂1份。
上述自粘式压缝带的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备：
a、将SBS溶于混合溶剂中，配成溶液，加入引发剂、甲基丙烯酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；
b、升温至70℃-75℃，保温反应3-4小时；继续升温至110℃-130℃；
c、加入融化后、温度为110℃-130℃的石油沥青，频率为40-50KHz的超声条件下，保温反应0.5-1.0小时；
d、降温至90℃-100℃，加入增粘树脂、软化剂、抗氧化剂、无机添料与有机纤维，在高速剪切分散机中剪切搅拌30分钟；然后升温，在温度200-210℃继续剪切混合10分钟；
e、将d步骤中的生成物冷却至60℃通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的初级压缝带；
B组分的制备：
f、将石油沥青、石油树脂、煤焦油、蒽油和有机硅氧烷偶联剂混合均匀，得到涂覆液；
g、将所述涂覆液涂覆在初级压缝带的表面，用塑料膜包裹，得到所述压缝带。优选地，g步骤中，初级压缝带与地面接触的表面涂覆所述涂覆液；所述涂覆液与所述初级压缝带的涂覆比例为15g/m2。
本实施例中制备的自粘式压缝带，低温抗裂性(GB/T328.14)-40℃无裂纹，高温流淌温度(GB/T328.11)可达160℃以上，断裂拉伸率(GB/T328.8)达到500％，剥离强度(GB/T2792-1998)可达15N/10mm,在路面温度达5℃以上便可自粘；与路面接触，50N的力施压10秒，剥离强度(GB/T2792-1998)可达8N/10mm，与路面的粘结时间短，强度大；粘贴裂缝后通过车轮碾压与路面形成一体，达到良好的封缝效果；以南京高速为例，其施工前后的数据如表3所示：
表3
实施例4
一种自粘式压缝带，其原料包括A组分和B组分：
A组分由下列重量配比的原料制成：60#石油沥青20份、70#石油沥青30份、90#石油沥青10份、110#石油沥青60份、SBS 14份、甲基丙烯酸甲酯32份、全氟烷基乙基丙烯酸酯25份、所述无机填料27份、所述芳香烃油6份、所述煤焦油2份、所述液体古马隆5份、所述有机纤维2份、所述增粘树脂8份、所述抗氧化剂0.03份、所述引发剂2份、所述d40溶剂油5份、所述120#溶剂油5份、所述200#溶剂油5份；
B组分由下列重量配比的原料制成：60#石油沥青6份、70#石油沥青9份、90#石油沥青3份、110#石油沥青18份、石油树脂37份、煤焦油30份、蒽油35份、有机硅氧烷偶联剂2份。
上述自粘式压缝带的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备：
a、将SBS溶于混合溶剂中，配成溶液，加入引发剂、甲基丙烯酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；
b、升温至70℃-75℃，保温反应3-4小时；继续升温至110℃-130℃；
c、加入融化后、温度为110℃-130℃的石油沥青，频率为40-50KHz的超声条件下，保温反应0.5-1.0小时；
d、降温至90℃-100℃，加入增粘树脂、软化剂、抗氧化剂、无机添料与有机纤维，在高速剪切分散机中剪切搅拌30分钟；然后升温，在温度200-210℃继续剪切混合10分钟；
e、将d步骤中的生成物冷却至60℃通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的初级压缝带；
B组分的制备：
f、将石油沥青、石油树脂、煤焦油、蒽油和有机硅氧烷偶联剂混合均匀，得到涂覆液；
g、将所述涂覆液涂覆在初级压缝带的表面，用塑料膜包裹，得到所述压缝带。优选地，g步骤中，初级压缝带与地面接触的表面涂覆所述涂覆液；所述涂覆液与所述初级压缝带的涂覆比例为20g/m2。
本实施例中制备的自粘式压缝带，低温抗裂性(GB/T328.14)-35℃无裂纹，高温流淌温度(GB/T328.11)可达160℃以上，断裂拉伸率(GB/T328.8)达到400％，剥离强度(GB/T2792-1998)可达14N/10mm,在路面温度达6℃以上便可自粘；与路面接触，50N的力施压10秒，剥离强度(GB/T2792-1998)可达8N/10mm，与路面的粘结时间短，强度大；粘贴裂缝后通过车轮碾压与路面形成一体，达到良好的封缝效果；以太原高速为例，其施工前后的数据如表4所示：
表4
本发明还涉及上述自粘式压缝带的使用方法，包括以下步骤：
a、清洁裂缝中的尘土、杂物；
b、去除所述塑料膜，将所述压缝带粘贴在所述裂缝处，对其施压即可。优选地，施压时间为10秒以上。
一些实施例的效果验证：
以实施例3的制备工艺为基础；
(1)考察不同沥青种类对产品性能的影响；单一组分的沥青生产的压缝带对环境温度要求较多，如在南方和北方为了达到要求，需要使用不同的压缝带。本发明通过采用多种不同种类的沥青，制备的压缝带可以在不同温度环境下使用。
除了沥青的种类变化，其它组分和条件均如实施例3中所示，制备压缝带，在不同温度条件下其剥离强度如表5所示：
表5
| 10℃ | 30℃ | 45℃ | -10℃ | -20℃ | -30℃ | |
| 100#(N/10mm) | 10 | 10 | 10 | 10 | 9 | 7 |
| 200#(N/10mm) | 9 | 9 | 9 | 9 | 8 | 6 |
| 200#、70#、100#(N/10mm) | 12 | 12 | 12 | 12 | 11 | 9 |
| 实施例3(N/10mm) | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
(2)考察不同软化剂种类对产品性能的影响；软化剂的作用是为了增加压缝带与路面的粘合性，常用软化剂种类繁多，本发明通过大量实验，找到三种软化剂以及合适的比例，混合使用产生协同作用，增加了压缝带的粘合性，进而缩短施工时间。
除了软化剂种类变化，其它组分和条件均如实施例3中所示，制备压缝带，使其与沥青路面(模型)接触，50N的力施压10秒，考察其剥离强度(GB/T2792-1998)，结果如表6所示：
表6
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自粘式压缝带，其特征在于，其原料包括A组分和B组分；
所述A组分由下列重量配比的原料制成：石油沥青90-120份、SBS 10-14份、甲基丙烯酸甲酯25-35份、全氟烷基乙基丙烯酸酯25-35份、无机填料20-30份、软化剂10-13份、有机纤维2-4份、增粘树脂6-8份、抗氧化剂0.02-0.04份、引发剂1-2份、混合溶剂6-15份；
所述B组分由下列重量配比的原料制成：所述石油沥青36-45份、石油树脂30-37份、煤焦油30-40份、蒽油25-35份、有机硅氧烷偶联剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的自粘式压缝带，其特征在于，所述石油沥青为60#、70#、90#、100#、110#中的至少三种；所述软化剂为4-6份芳香烃油、2-3份煤焦油和4-6份液体古马隆的混合物；所述混合溶剂为d40溶剂油、120#溶剂油和200#溶剂油的混合物。
3.根据权利要求2所述的自粘式压缝带，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二苯甲酰；所述增粘树脂为石油树脂、松树脂或萜烯树脂；所述无机填料为碳酸钙或滑粉；所述有机纤维为聚酯纤维。
4.根据权利要求3所述的自粘式压缝带，其特征在于，所述A组分由下列重量配比的原料制成：所述60#石油沥青20份、所述90#石油沥青20份、所述110#石油沥青60份、所述SBS11份、所述甲基丙烯酸甲酯35份、所述全氟烷基乙基丙烯酸酯27份、所述无机填料20份、所述芳香烃油4份、所述煤焦油2份、所述液体古马隆4份、所述有机纤维3份、所述增粘树脂6份、所述抗氧化剂0.02份、所述引发剂1份、所述d40溶剂油4份、所述120#溶剂油5份、所述200#溶剂油4份；
所述B组分由下列重量配比的原料制成：所述60#石油沥青8份、所述90#石油沥青8份、所述110#石油沥青24份、所述石油树脂30份、所述煤焦油35份、所述蒽油25份、所述有机硅氧烷偶联剂1份。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述的自粘式压缝带的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备：
a、将SBS溶于混合溶剂中，配成溶液，加入引发剂、甲基丙烯酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；
b、升温至70℃-75℃，保温反应3-4小时；继续升温至110℃-130℃；
c、加入融化后、温度为110℃-130℃的石油沥青，频率为40-50KHz的超声条件下，保温反应0.5-1.0小时；
d、降温至90℃-100℃，加入增粘树脂、软化剂、抗氧化剂、无机添料与有机纤维，在高速剪切分散机中剪切搅拌30分钟；然后升温，在温度200-210℃继续剪切混合10分钟；
e、将d步骤中的生成物冷却至60℃通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的初级压缝带；
B组分的制备：
f、将石油沥青、石油树脂、煤焦油、蒽油和有机硅氧烷偶联剂混合均匀，得到涂覆液；
g、将所述涂覆液涂覆在所述初级压缝带的表面，用塑料膜包裹，得到所述压缝带。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，g步骤中，所述初级压缝带与地面接触的表面涂覆所述涂覆液。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆液与所述初级压缝带的涂覆比例为10-20g/m2。
8.一种如权利要求1-4任意一项所述的自粘式压缝带的使用方法，包括以下步骤：
a、清洁裂缝中的尘土、杂物；
b、去除所述塑料膜，将所述压缝带粘贴在所述裂缝处，对其施压即可。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述施压时间为10秒以上。
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