CN105754495A - 高强度桥面防水粘结剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度桥面防水粘结剂及其制备方法，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：6075份、丙烯酸羟丙酯：2030份、丙烯酸羟乙酯：58份、聚四氟乙烯：0.22份，胺类固化剂27份；乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：4045％、淀粉：34％、特种树脂：13％、有机高分子材料：69％、沥青：水泥4050％；丙组分面料由下列按重量百分含量的原料混合而成计包括：白水泥：1040％，云母粉：520％，灰钙粉：520％，硅灰粉：515％，石英砂：1040％，可分散性胶粉：0.10.7％，有机硅粉末：0.10.5％，木质素：0.10.5％，聚丙烯纤维：0.10.4％；石英砂为2080目。

Description

高强度桥面防水粘结剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工材料领域中桥面防水材料的制备方法，特别是一种高强度桥面防水粘结剂及其制备方法。
背景技术
现在道桥公路的有效服务时间普遍未能达到其设计使用年限，常常是由于沥青混凝土面层的水稳定性不足而造成了路面的早期水损害，使高速公路路面在通车2-3年后，便出现了明显的坑槽、松散等现象；对于大跨度钢桥而言，桥面铺装层面的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁的耐久性及投资效益，社会经济效益等。
近几年来，世界范围内防水粘结剂的研究、生产和应用达到了前所未有的高潮；申请人检索发现，申请号为03128306.3名称为“桥面防水粘结剂及其制备方法”的中国专利申请公开了一种桥面防水粘结剂的制备方法，其防水粘结剂是由沥青、溶剂、改性剂、乳化剂、有机稳定剂等原料简单配合而成的；
因此，现有技术中都是通过添加各种改性剂来改变桥面铺装层的表面活性，形成一层防水膜而起到防水作用；这些防水材料不仅不能显著的提高钢桥面跟桥面混凝土层之间的粘结力，并且防水效果也不能持久。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高强度桥面防水粘结剂及其制备方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高强度桥面防水粘结剂，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：60-75份、丙烯酸羟丙酯：20-30份、丙烯酸羟乙酯：5-8份、聚四氟乙烯：0.2-2份，胺类固化剂2-7份；
乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：40-45％、淀粉：3-4％、特种树脂：1-3％、有机高分子材料：6-9％、沥青：40-50％；
丙组分按重量百分含量计包括：水泥：10-40％，云母粉：5-20％，灰钙粉：5-20％，硅灰粉：5-15％，石英砂：10-40％，可分散性胶粉：0.1-0.7％，有机硅粉末：0.1-0.5％，木质素：0.1-0.5％，聚丙烯纤维：0.1-0.4％；石英砂为20-80目；
胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；特种树脂为热塑性酚醛树脂；乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
技术效果：本发明所设计的桥面防水粘结材料能够作为防水粘结层材料使用，撒布后的防水粘结层材料在沥青面层施工过程中发生化学反应，形成不可逆、不融化、不流动的空间网络结构，使得上面的沥青层面和下面的混凝土桥面及钢桥面牢牢粘结在一起；
云母粉有隔热、防紫外线的作用，且耐磨性好；灰钙粉能增加粘结的强度、韧性；硅灰粉用以增加强度；石英砂中硅含量不低于98％，强度高、耐磨性能好；能够分散性胶粉用于粘结，有机硅粉末具有良好的防水性能；木质素保水性好，保温，同时起粘结作用；聚丙烯纤维拉力好，可增加韧性；底料中的海泡石粉不导热，保温；聚乙烯醇粉末粘结好；具有其抗紫外线以及良好的隔热性能；
本发明所设计的高强度桥面防水粘结剂冷热强度高(冷态抗压强度为105-120公斤/球，热态抗压强度43-48公斤/球)，防水性能优异(浸水2小时强度65Kg/个球，水中浸泡数周不散)，适合露天堆放和长途运输；热稳定性大于75％，灰分低且固定碳达70％以上。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的高强度桥面防水粘结剂，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：60份、丙烯酸羟丙酯：30份、丙烯酸羟乙酯：5份、聚四氟乙烯：2份，胺类固化剂2份；
乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：40％、淀粉：4％、特种树脂：1％、有机高分子材料：7％、沥青：48％；
丙组分按重量百分含量计包括：水泥：35％，云母粉：6％，灰钙粉：7％，硅灰粉：15％，石英砂：35％，可分散性胶粉：0.7％，有机硅粉末：0.5％，木质素：0.5％，聚丙烯纤维：0.3％；石英砂为20-80目；
胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；特种树脂为热塑性酚醛树脂；乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
前述的高强度桥面防水粘结剂，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：72份、丙烯酸羟丙酯：27份、丙烯酸羟乙酯：7份、聚四氟乙烯：1.5份，胺类固化剂5份；
乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：43％、淀粉：4％、特种树脂：3％、有机高分子材料：7％、沥青：43％；
丙组分按重量百分含量计包括：水泥：40％，云母粉：18％，灰钙粉：12％，硅灰粉：11％，石英砂：27％，可分散性胶粉：0.7％，有机硅粉末：0.5％，木质素：0.5％，聚丙烯纤维：0.3％；石英砂为20-80目；
胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；特种树脂为热塑性酚醛树脂；乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
本发明还设计了一种高强度桥面防水粘结剂的制备方法，包括如下具体步骤：
甲组分的制备：
A.将100份的乳化沥青加热，使其达到融化；
B.将2-7份的胺类固化剂加入融化后的乳化沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入丙烯酸羟丙酯：20-30份、丙烯酸羟乙酯：5-8份、聚四氟乙烯：0.2-2份，EVA：60-75份，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得甲组分；
乙组分的制备：
按照膨润土：40-45％、淀粉：3-4％、特种树脂：1-3％、有机高分子材料：6-9％、沥青：40-50％选取配料；
A.将沥青加热，使其达到融化；
B.将特种树脂加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入膨润土，均匀混合，搅拌5-15分钟；
D.保持温度100℃-120℃，加入有机高分子材料、淀粉，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得乙组分；
丙组分的制备：
按照水泥：10-40％，云母粉：5-20％，灰钙粉：5-20％，硅灰粉：5-15％，石英砂：10-40％，可分散性胶粉：0.1-0.7％，有机硅粉末：0.1-0.5％，木质素：0.1-0.5％，聚丙烯纤维：0.1-0.4％选取配料；
A.将水泥加热，使其达到融化；
B.将云母粉、灰钙粉、硅灰粉加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入石英砂、可分散性胶粉、有机硅粉末、木质素、聚丙烯纤维，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得丙组分；
将甲、乙、丙组分按照按照质量比1:1:1.5混合均匀，搅拌5-15分钟，即得高强度桥面防水粘结剂。
本发明的有益效果是：本发明所设计的桥面防水粘结材料能够作为防水粘结层材料使用，撒布后的防水粘结层材料在沥青面层施工过程中发生化学反应，形成不可逆、不融化、不流动的空间网络结构，使得上面的沥青层面和下面的混凝土桥面及钢桥面牢牢粘结在一起；
本发明所设计的高强度桥面防水粘结剂冷热强度高(冷态抗压强度为105-120公斤/球，热态抗压强度43-48公斤/球)，防水性能优异(浸水2小时强度65Kg/个球，水中浸泡数周不散)，适合露天堆放和长途运输；热稳定性大于75％，灰分低且固定碳达70％以上。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种高强度桥面防水粘结剂，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：60份、丙烯酸羟丙酯：30份、丙烯酸羟乙酯：5份、聚四氟乙烯：2份，胺类固化剂2份；
乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：40％、淀粉：4％、特种树脂：1％、有机高分子材料：7％、沥青：48％；
丙组分按重量百分含量计包括：水泥：35％，云母粉：6％，灰钙粉：7％，硅灰粉：15％，石英砂：35％，可分散性胶粉：0.7％，有机硅粉末：0.5％，木质素：0.5％，聚丙烯纤维：0.3％；石英砂为20-80目；
胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；特种树脂为热塑性酚醛树脂；乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
制备方法，包括如下具体步骤：
甲组分的制备：
A.将100份的乳化沥青加热，使其达到融化；
B.将2-7份的胺类固化剂加入融化后的乳化沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入丙烯酸羟丙酯：20-30份、丙烯酸羟乙酯：5-8份、聚四氟乙烯：0.2-2份，EVA：60-75份，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得甲组分；
乙组分的制备：
按照膨润土：40-45％、淀粉：3-4％、特种树脂：1-3％、有机高分子材料：6-9％、沥青：40-50％选取配料；
A.将沥青加热，使其达到融化；
B.将特种树脂加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入膨润土，均匀混合，搅拌5-15分钟；
D.保持温度100℃-120℃，加入有机高分子材料、淀粉，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得乙组分；
丙组分的制备：
按照水泥：10-40％，云母粉：5-20％，灰钙粉：5-20％，硅灰粉：5-15％，石英砂：10-40％，可分散性胶粉：0.1-0.7％，有机硅粉末：0.1-0.5％，木质素：0.1-0.5％，聚丙烯纤维：0.1-0.4％选取配料；
A.将水泥加热，使其达到融化；
B.将云母粉、灰钙粉、硅灰粉加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入石英砂、可分散性胶粉、有机硅粉末、木质素、聚丙烯纤维，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得丙组分；
将甲、乙、丙组分按照按照质量比1:1:1.5混合均匀，搅拌5-15分钟，即得高强度桥面防水粘结剂。
实施例2
本实施例提供的一种高强度桥面防水粘结剂，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：72份、丙烯酸羟丙酯：27份、丙烯酸羟乙酯：7份、聚四氟乙烯：1.5份，胺类固化剂5份；
乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：43％、淀粉：4％、特种树脂：3％、有机高分子材料：7％、沥青：43％；
丙组分按重量百分含量计包括：水泥：40％，云母粉：18％，灰钙粉：12％，硅灰粉：11％，石英砂：27％，可分散性胶粉：0.7％，有机硅粉末：0.5％，木质素：0.5％，聚丙烯纤维：0.3％；石英砂为20-80目；
胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；特种树脂为热塑性酚醛树脂；乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
制备方法，包括如下具体步骤：
甲组分的制备：
A.将100份的乳化沥青加热，使其达到融化；
B.将2-7份的胺类固化剂加入融化后的乳化沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入丙烯酸羟丙酯：20-30份、丙烯酸羟乙酯：5-8份、聚四氟乙烯：0.2-2份，EVA：60-75份，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得甲组分；
乙组分的制备：
按照膨润土：40-45％、淀粉：3-4％、特种树脂：1-3％、有机高分子材料：6-9％、沥青：40-50％选取配料；
A.将沥青加热，使其达到融化；
B.将特种树脂加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入膨润土，均匀混合，搅拌5-15分钟；
D.保持温度100℃-120℃，加入有机高分子材料、淀粉，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得乙组分；
丙组分的制备：
按照水泥：10-40％，云母粉：5-20％，灰钙粉：5-20％，硅灰粉：5-15％，石英砂：10-40％，可分散性胶粉：0.1-0.7％，有机硅粉末：0.1-0.5％，木质素：0.1-0.5％，聚丙烯纤维：0.1-0.4％选取配料；
A.将水泥加热，使其达到融化；
B.将云母粉、灰钙粉、硅灰粉加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；
C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入石英砂、可分散性胶粉、有机硅粉末、木质素、聚丙烯纤维，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得丙组分；
将甲、乙、丙组分按照按照质量比1:1:1.5混合均匀，搅拌5-15分钟，即得高强度桥面防水粘结剂。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高强度桥面防水粘结剂，其特征在于，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
所述甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：60-75份、丙烯酸羟丙酯：20-30份、丙烯酸羟乙酯：5-8份、聚四氟乙烯：0.2-2份，胺类固化剂2-7份；
所述乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：40-45％、淀粉：3-4％、特种树脂：1-3％、有机高分子材料：6-9％、沥青：40-50％；
所述丙组分按重量百分含量计包括：水泥：10-40％，云母粉：5-20％，灰钙粉：5-20％，硅灰粉：5-15％，石英砂：10-40％，可分散性胶粉：0.1-0.7％，有机硅粉末：0.1-0.5％，木质素：0.1-0.5％，聚丙烯纤维：0.1-0.4％；所述石英砂为20-80目；
所述胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
所述乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；所述淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；所述特种树脂为热塑性酚醛树脂；所述乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
所述丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
2.根据权利要求1所述的高强度桥面防水粘结剂，其特征在于，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
所述甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：60份、丙烯酸羟丙酯：30份、丙烯酸羟乙酯：5份、聚四氟乙烯：2份，胺类固化剂2份；
所述乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：40％、淀粉：4％、特种树脂：1％、有机高分子材料：7％、沥青：48％；
所述丙组分按重量百分含量计包括：水泥：35％，云母粉：6％，灰钙粉：7％，硅灰粉：15％，石英砂：35％，可分散性胶粉：0.7％，有机硅粉末：0.5％，木质素：0.5％，聚丙烯纤维：0.3％；所述石英砂为20-80目；
所述胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
所述乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；所述淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；所述特种树脂为热塑性酚醛树脂；所述乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
所述丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的高强度桥面防水粘结剂，其特征在于，由甲、乙、丙三种组分按照质量比1:1:1.5混合而成；
所述甲组分按重要份计包括：乳化沥青：100份、EVA：72份、丙烯酸羟丙酯：27份、丙烯酸羟乙酯：7份、聚四氟乙烯：1.5份，胺类固化剂5份；
所述乙组分按重量百分含量计包括：膨润土：43％、淀粉：4％、特种树脂：3％、有机高分子材料：7％、沥青：43％；
所述丙组分按重量百分含量计包括：水泥：40％，云母粉：18％，灰钙粉：12％，硅灰粉：11％，石英砂：27％，可分散性胶粉：0.7％，有机硅粉末：0.5％，木质素：0.5％，聚丙烯纤维：0.3％；所述石英砂为20-80目；
所述胺类固化剂是聚酰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、孟烷二胺、异佛二酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或一种以上；
所述乙组分中的沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青、湖沥青中的一种；所述淀粉可为玉米淀粉或者木薯淀粉；所述特种树脂为热塑性酚醛树脂；所述乙组分中的有机高分子材料为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或者聚丙烯酰胺；
所述丙组分中的水泥为硫铝水泥或者铝酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的高强度桥面防水粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
甲组分的制备：
A.将100份的乳化沥青加热，使其达到融化；B.将2-7份的胺类固化剂加入融化后的乳化沥青中搅拌10-30分钟；C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入丙烯酸羟丙酯：20-30份、丙烯酸羟乙酯：5-8份、聚四氟乙烯：0.2-2份，EVA：60-75份，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得甲组分；
乙组分的制备：
按照膨润土：40-45％、淀粉：3-4％、特种树脂：1-3％、有机高分子材料：6-9％、沥青：40-50％选取配料；
A.将沥青加热，使其达到融化；B.将特种树脂加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入膨润土，均匀混合，搅拌5-15分钟；
D.保持温度100℃-120℃，加入有机高分子材料、淀粉，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得乙组分；
丙组分的制备：
按照水泥：10-40％，云母粉：5-20％，灰钙粉：5-20％，硅灰粉：5-15％，石英砂：10-40％，可分散性胶粉：0.1-0.7％，有机硅粉末：0.1-0.5％，木质素：0.1-0.5％，聚丙烯纤维：0.1-0.4％选取配料；
A.将水泥加热，使其达到融化；B.将云母粉、灰钙粉、硅灰粉加入融化后的沥青中搅拌10-30分钟；C.将上述混合物加热到100℃-120℃，加入石英砂、可分散性胶粉、有机硅粉末、木质素、聚丙烯纤维，均匀混合，搅拌5-15分钟，即得丙组分；
将甲、乙、丙组分按照按照质量比1:1:1.5混合均匀，搅拌5-15分钟，即得高强度桥面防水粘结剂。
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