CN106520068A - 一种高强防水粘结材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强防水粘结材料及其制备方法，由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为5‑10:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，50‑70份；改性环氧树脂，30‑50份；增韧剂，15‑25份；环氧树脂活性稀释剂，3‑5份；乳化剂，1‑3份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，2‑4份；聚乙二醇，1.2‑1.8份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，30‑50份；硅烷偶联剂，2‑4份；辛基化二苯胺，1‑2份；2,4,6‑三(二甲氨基甲基)苯酚，0.5‑1.5份。本发明提供的防水粘结材料力学强度高，显著优于传统的橡胶沥青防水材料，即使在高温条件下，仍然能保持较高的拉剪强度和拉拔强度。

Description

一种高强防水粘结材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种高强防水粘结材料及其制备方法。
背景技术
防水粘结层为桥面板提供了一个防止水分进入的无渗透屏障层，防止钢筋腐蚀，避免铺装层发生早期损害，尤其是剪切破坏。同时防水粘结层还将铺装层与桥面板粘结成一个整体，充分发挥铺装层与桥面板的复合作用，改善桥面板与铺装层的受力情况，使两者相辅相成。
近年来，国内一些沥青桥面铺装层发生损坏，造成极大的经济损失，社会反响较大，引起了人们的广泛关注。实际上，为数不少的大中型桥梁在开放交通不足一年内，就往往发生铺装层的损坏。究其原因，桥面铺装设计中未设置防水粘结层或者防水粘结效果不好。另外在实际应用中，可能是设计不当或施工质量低劣或两者兼有，桥面铺装面层常常会出现裂缝，如果桥面铺层装未设防水层或者防水效果不好，则从面层渗入的水或防冻盐溶液就会从这些裂缝中渗入，从而引起桥面板的损坏，甚至腐蚀钢筋，最终造成桥梁的结构性损坏。
一种性能优异的防水粘结材料，不仅要求其具有防水性能，还要求其具备高强度(尤其是高温条件下)，具体包括拉剪强度和拉拔强度。只有这样，制备出来的防水粘结层才能发挥其应该发挥的作用，降低桥梁损毁率，延长使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强防水粘结材料及其制备方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种高强防水粘结材料，由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为5-10:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，50-70份；改性环氧树脂，30-50份；增韧剂，15-25份；环氧树脂活性稀释剂，3-5份；乳化剂，1-3份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，2-4份；聚乙二醇，1.2-1.8份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，30-50份；硅烷偶联剂，2-4份；辛基化二苯胺，1-2份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，0.5-1.5份。
进一步地，所述改性环氧树脂的制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸、N-苯基-α萘胺和苯三唑十八胺按摩尔比1:(1-2):(0.6-1.2):(0.5-1.5)置于反应容器中，于70-90℃温度条件下用200-400W高压汞灯照射反应4-8小时。
进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。
进一步地，所述增韧剂为聚醚酰亚胺。
进一步地，所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青。
进一步地，所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂。
进一步地，所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2。
进一步地，所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208或水性固化剂GCA01。
进一步地，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
上述高强防水粘结材料的制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按重量比5-10:1混合物均匀。
本发明的优点：
本发明提供的防水粘结材料力学强度高，显著优于传统的橡胶沥青防水材料，即使在高温条件下，仍然能保持较高的拉剪强度和拉拔强度。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容。
下述实施例中，乳化沥青为中海36-1中裂型阳离子乳化沥青。
实施例1：防水粘结材料的制备
由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为8:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，60份；改性环氧树脂，40份；增韧剂，20份；环氧树脂活性稀释剂，4份；乳化剂，2份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，3份；聚乙二醇，1.5份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，40份；硅烷偶联剂，3份；辛基化二苯胺，1.5份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，1.0份。
改性环氧树脂制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸、N-苯基-α萘胺和苯三唑十八胺按摩尔比1:1.5:0.9:1.0置于反应容器中，于80℃温度条件用300W高压汞灯照射反应6小时。
其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，也可采用双酚F型环氧树脂；所述增韧剂为聚醚酰亚胺；所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青；所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂；所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2；所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208，也可采用水性固化剂GCA01；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比8:1混合物均匀即可。
实施例2：防水粘结材料的制备
由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为5:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，50份；改性环氧树脂，30份；增韧剂，15份；环氧树脂活性稀释剂，3份；乳化剂，1份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，2份；聚乙二醇，1.2份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，30份；硅烷偶联剂，2份；辛基化二苯胺，1份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，0.5份。
改性环氧树脂的制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸、N-苯基-α萘胺和苯三唑十八胺按摩尔比1:1:0.6:1.5置于反应容器中，于70℃温度条件用400W高压汞灯照射反应4小时。
其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，也可采用双酚F型环氧树脂；所述增韧剂为聚醚酰亚胺；所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青；所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂；所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2；所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208，也可采用水性固化剂GCA01；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比5:1混合物均匀即可。
实施例3：防水粘结材料的制备
由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为10:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，70份；改性环氧树脂，50份；增韧剂，25份；环氧树脂活性稀释剂，5份；乳化剂，3份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，4份；聚乙二醇，1.8份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，50份；硅烷偶联剂，4份；辛基化二苯胺，2份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，1.5份。
改性环氧树脂的制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸、N-苯基-α萘胺和苯三唑十八胺按摩尔比1:2:1.2:0.5置于反应容器中，于90℃温度条件用200W高压汞灯照射反应8小时。
其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，也可采用双酚F型环氧树脂；所述增韧剂为聚醚酰亚胺；所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青；所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂；所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2；所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208，也可采用水性固化剂GCA01；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比10:1混合物均匀即可。
实施例4：防水粘结材料的制备
由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为6:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，60份；改性环氧树脂，40份；增韧剂，20份；环氧树脂活性稀释剂，4份；乳化剂，2份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，3份；聚乙二醇，1.5份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，40份；硅烷偶联剂，3份；辛基化二苯胺，1.5份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，1.0份。
改性环氧树脂制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸、N-苯基-α萘胺和苯三唑十八胺按摩尔比1:1.5:0.9:1.0置于反应容器中，于80℃温度条件用300W高压汞灯照射反应6小时。
其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，也可采用双酚F型环氧树脂；所述增韧剂为聚醚酰亚胺；所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青；所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂；所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2；所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208，也可采用水性固化剂GCA01；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比6:1混合物均匀即可。
实施例5：防水粘结材料的制备
由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为9:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，60份；改性环氧树脂，40份；增韧剂，20份；环氧树脂活性稀释剂，4份；乳化剂，2份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，3份；聚乙二醇，1.5份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，40份；硅烷偶联剂，3份；辛基化二苯胺，1.5份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，1.0份。
改性环氧树脂制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸、N-苯基-α萘胺和苯三唑十八胺按摩尔比1:1.5:0.9:1.0置于反应容器中，于80℃温度条件用300W高压汞灯照射反应6小时。
其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，也可采用双酚F型环氧树脂；所述增韧剂为聚醚酰亚胺；所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青；所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂；所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2；所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208，也可采用水性固化剂GCA01；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比9:1混合物均匀即可。
实施例6：与实施例1对比，环氧树脂不改性
由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为8:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，60份；环氧树脂，40份；增韧剂，20份；环氧树脂活性稀释剂，4份；乳化剂，2份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，3份；聚乙二醇，1.5份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，40份；硅烷偶联剂，3份；辛基化二苯胺，1.5份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，1.0份。
其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，也可采用双酚F型环氧树脂；所述增韧剂为聚醚酰亚胺；所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青；所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂；所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2；所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208，也可采用水性固化剂GCA01；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比8:1混合物均匀即可。
实施例7：与实施例1对比，环氧树脂改性时不添加苯三唑十八胺
由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为8:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，60份；改性环氧树脂，40份；增韧剂，20份；环氧树脂活性稀释剂，4份；乳化剂，2份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，3份；聚乙二醇，1.5份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，40份；硅烷偶联剂，3份；辛基化二苯胺，1.5份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，1.0份。
改性环氧树脂制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸和N-苯基-α萘胺按摩尔比1:1.5:0.9置于反应容器中，于80℃温度条件用300W高压汞灯照射反应6小时。
其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，也可采用双酚F型环氧树脂；所述增韧剂为聚醚酰亚胺；所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青；所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂；所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2；所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208，也可采用水性固化剂GCA01；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
制备方法：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比8:1混合物均匀即可。
实施例8：效果实施例
测试实施例1-7所制备得到的高强防水粘结材料的25℃拉剪强度、60℃拉剪强度、25℃拉拔强度、135℃拉拔强度和渗水性。
实施例1、6、7测试结果见下表，实施例2-5测试结果与实施例1基本一致。
结果表明，本发明提供的防水粘结材料力学强度高，显著优于传统的橡胶沥青防水材料，即使在高温条件下，仍然能保持较高的拉剪强度和拉拔强度。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

Claims (10)

1.一种高强防水粘结材料，其特征在于：由混合物A和混合物B在常温下混合得到，混合物A和混合物B的重量比为5-10:1；所述混合物A包括如下重量份的组分：乳化沥青，50-70份；改性环氧树脂，30-50份；增韧剂，15-25份；环氧树脂活性稀释剂，3-5份；乳化剂，1-3份；壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，2-4份；聚乙二醇，1.2-1.8份；所述混合物B包括如下重量份的组分：水性固化剂，30-50份；硅烷偶联剂，2-4份；辛基化二苯胺，1-2份；2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的高强防水粘结材料，其特征在于，改性环氧树脂的制备方法为：将环氧树脂、2-呋喃丙烯酸、N-苯基-α萘胺和苯三唑十八胺按摩尔比1:(1-2):(0.6-1.2):(0.5-1.5)置于反应容器中，于70-90℃温度条件下用200-400W高压汞灯照射反应4-8小时。
3.根据权利要求2所述的高强防水粘结材料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的高强防水粘结材料，其特征在于：所述增韧剂为聚醚酰亚胺。
5.根据权利要求1所述的高强防水粘结材料，其特征在于：所述乳化沥青为阳离子中裂乳化沥青。
6.根据权利要求1所述的高强防水粘结材料，其特征在于：所述环氧树脂活性稀释剂为690环氧树脂活性释稀剂。
7.根据权利要求1所述的高强防水粘结材料，其特征在于：所述乳化剂为中裂阳离子沥青乳化剂BH-Z2。
8.根据权利要求1所述的高强防水粘结材料，其特征在于：所述水性固化剂为水性固化剂HTW-208或水性固化剂GCA01。
9.根据权利要求1所述的高强防水粘结材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550重量比2:1的混合物。
10.权利要求1-9任一所述高强防水粘结材料的制备方法，其特征在于：将混合物A各组分混合均匀单独包装，混合物B各组分混合均匀单独包装，使用前将混合物A和混合物B在常温下按照重量比5-10:1混合物均匀即可。
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