CN111217554A - 一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111217554A
CN111217554A CN202010048362.3A CN202010048362A CN111217554A CN 111217554 A CN111217554 A CN 111217554A CN 202010048362 A CN202010048362 A CN 202010048362A CN 111217554 A CN111217554 A CN 111217554A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyester resin
unsaturated polyester
polyurethane
modified asphalt
resin modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010048362.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张洪亮
吕文江
卜鑫德
苏词
张永平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN202010048362.3A priority Critical patent/CN111217554A/zh
Publication of CN111217554A publication Critical patent/CN111217554A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法，由集料及聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青为原料制备而成，其中，聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由聚氨酯、不饱和聚酯树脂、马来酸酐、固化剂、偶联剂、稀释剂、催化剂及基质沥青为原料制备而成，该混凝土的强度高、低温抗裂性能强，具有优良的抗老化性能，并且成本低，施工方便。

Description

一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备 方法
技术领域
本发明属于改性沥青混凝土技术领域，具体涉及一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法。
背景技术
桥面铺装是桥梁的重要组成部分，其应力状态比普通路面更为复杂。由于桥面铺装材料和桥面板之间弹性模量的巨大差异，较之传统路面，较薄的桥面铺装受到车辆荷载的破坏更大。桥面位于空中而不是土基之上，导致桥面铺装的中的温度条件比一般路面中的更不利，比如夏季温度更高，而冬季温度更低。另外，桥面铺装还受到桥梁变形的影响。由于这些原因，在环境负荷和车辆负荷的作用下，沥青路面的桥面铺装很容易发生车辙、开裂等病害。因此，桥面铺装材料应具有优异的高温稳定性和抗裂能力。
目前，用于桥面铺装的材料主要有浇注式沥青混凝土、沥青玛碲脂碎石混凝土(SMA)和环氧沥青混凝土这三种铺装材料。浇注式沥青混凝土和SMA在实际的桥面铺装应用中均出现了开裂、车辙等较多的病害。环氧沥青混凝土虽然有诸多优良的路用性能，但是环氧树脂价格比较昂贵，从而导致沥青桥面铺装的工程造价较高。
不饱和聚酯树脂由于其相对较低的成本，易于加工和良好的性能而成为复合材料工业中使用最广泛的热固性材料之一。不饱和聚酯树脂与环氧树脂的物理和化学性质相似，添加引发剂可以使不饱和聚酯树脂通过化学反应逐渐硬化，与沥青反应可以使沥青具有优异的热塑性和物理力学性质，从而使不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的路用性能远远优于浇注式沥青混凝土和SMA，但就抗拉强度和抗弯强度而言，不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土与环氧改性沥青混凝土之间仍然存在较大差距。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法，该混凝土的强度高、低温抗裂性能强，具有优良的抗老化性能，并且成本低，施工方便。
为达到上述目的，本发明一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，1.一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，其特征在于，由集料和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青为原料制备而成，集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为(99-101):(6.4-6.6)；其中聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青组成，不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为(99-101):(14-16):(3.8-4.2):(2.8-3.2):(3.8-4.2):(0.8-1.2):(285-289)。
进一步的，集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为100:6.5。
进一步的，不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为100:15:4:3:4:1:287。
进一步的，集料由粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉混合而成，其中，粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉质量比为(22-24):(20-22):(16-18):(33-35):5；粗集料A的粒径大于等于10mm且小于等于15mm，粗集料B的粒径小于10mm且大于等于5mm，细集料A的粒径小于5mm且大于等于3mm，细集料B的粒径小于3mm。
进一步的，基质沥青为壳牌90#道路石油沥青。
进一步的，稀释剂为用于调节不饱和聚酯树脂粘度的稀释剂。
一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将聚氨酯添加到不饱和聚酯树脂中，并将两者均匀混合，然后加入催化剂，搅拌均匀后放置4h-6h，得到聚氨酯改性不饱和聚酯树脂的链段共聚物，记为A组分；
步骤2、将基质沥青熔融，并在高速剪切仪下进行剪切搅拌，然后把引发剂、偶联剂、稀释剂和相容剂加入剪切搅拌后的基质沥青中，剪切搅拌均匀后得到B组分；
步骤3、将步骤1得到的A组分加热到100℃～120℃后加入到B组分中，并用高速剪切仪混合搅拌均匀，得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青；
步骤4、将集料倒入搅拌锅中，再将步骤3得到的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青倒入搅拌锅中，再搅拌均匀，然后放入140℃-160℃的烘箱中保温40-50min，得聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土；
步骤1至步骤4中，不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为(99-101):(14-16):(3.8-4.2):(2.8-3.2):(3.8-4.2):(0.8-1.2):(285-289)，集料与上述物质的总质量比为(99-101):(6.4-6.6)。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：本发明一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，由集料及聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青为原料制备而成，其中聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青组成。
本发明具有优异的抗拉强度和抗弯拉强度，这是由于聚氨酯本身具有优良的抗拉强度、抗弯拉强度和柔韧性能，聚氨酯和不饱和聚酯树脂形成的互穿网络结构(IPN)能够显著提高不饱和聚酯树脂的强度，从而使聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的强度优于纯不饱和聚酯树脂改性沥青，所以聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的强度优于纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土。
近一步地，集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为(99-101):(6.4-6.6)；
不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为(99-101):(14-16):(3.8-4.2):(2.8-3.2):(3.8-4.2):(0.8-1.2):(285-289)。添加固化剂将不饱和聚酯树脂中的苯乙烯单体引发产生游离基，从而与不饱和聚酯树脂的双键发生反应，使其固化。添加偶联剂使高分子材料界面和沥青材料界面牢固的粘合在一起，促进不饱和聚酯树脂和沥青之间的交联作用。添加相容剂解决了不饱和聚酯树脂和沥青的相容性问题，使不饱和聚酯树脂改性沥青具有良好的稳定性。添加稀释剂使沥青混凝土具有良好的和易性，将黏度的增长控制在一定的范围内。该掺量不仅可以保证液态不饱和聚酯树脂改性沥青的相容性，并且可以确保不饱和聚酯树脂在固化过程中具有足够的容留时间以及强度。
本发明聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备方法，首先，将不饱和聚酯树脂和聚氨酯匀混合得到A组分，将引发剂、偶联剂、稀释剂和相容剂加入剪切搅拌后的基质沥青中搅拌均匀得到B组分；之后，将加热后的A组分加入B组分中搅拌均匀得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青；最后，将集料和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青倒入搅拌锅中搅拌均匀，在烘箱中保温40-50min得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土。得到的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂混凝土具有良好的低温抗裂性以及强度，A组分常温下为液态，施工方便、制备简单。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，由集料及聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青为原料制备而成，其中聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由以下原料组成：不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青。
所述集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为(99-101):(6.4-6.6)。
所述不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为(99-101):(14-16):(3.8-4.2):(2.8-3.2):(3.8-4.2):(0.8-1.2):(285-289)。
所述集料由粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉混合而成，其中，粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉质量比为(22-24):(20-22):(16-18):(33-35):5。
优选地，所述不饱和聚酯树脂为197#双酚A型不饱和聚酯树脂。
优选地，所述聚氨酯为聚酯型聚氨酯。
优选地，所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
优选地，所述偶联剂为KH560硅烷偶联剂。
优选地，所述相容剂为马来酸酐。
优选地，所述稀释剂为泰昌树脂材料有限公司专门生产的一种用于调节不饱和聚酯树脂粘度的稀释剂。
优选地，所述粗集料A的粒径大于等于10mm且小于等于15mm，粗集料B的粒径小于10mm且大于等于5mm，细集料A的粒径小于5mm且大于等于3mm，细集料B的粒径小于3mm。
优选地，所述基质沥青为壳牌90#道路石油沥青。
本发明所述的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备方法包括以下步骤：
1)取集料、不饱和聚酯树脂、聚氨酯、催化剂、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青。在室温条件下，将聚氨酯添加到不饱和聚酯树脂中去，并在电动搅拌机的搅拌下，使聚氨酯与不饱和聚酯树脂均匀的混合。然后滴加聚氨酯质量2％的二月桂酸二丁基锡DBTDL作为催化剂，在电动搅拌机中搅拌20～30min，搅拌均匀后放置4h-6h，得聚氨酯改性不饱和聚酯树脂的链段共聚物，为A组分。
2)将基质沥青置于不锈钢罐中加热至150℃以上充分熔融，放在高速剪切仪下以转速为200r/min～250r/min的速度进行剪切搅拌，然后把引发剂、偶联剂、稀释剂和相容剂加入基质沥青中，剪切搅拌均匀后得到B组分。
3)将步骤1)得到的A组分加热到100℃～120℃后加入到B组分中，并用高速剪切仪混合搅拌10分钟～20分钟，得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青。
4)将集料倒入搅拌锅中，再将步骤3)得到的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青倒入搅拌锅中，再进行搅拌均匀，然后倒入托板中，再将托板放入140℃-160℃的烘箱中保温40-50min，得聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土。
实施例1
一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，由集料和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青为原料制备而成，其中集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为100:6.5。
聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青为原料制备而成，其中不饱和聚酯树脂的质量：聚氨酯的质量：固化剂的质量：偶联剂的质量：相容剂的质量：稀释剂的质量：基质沥青＝100:15:4:3:4:1:287。
所述的不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂和稀释剂分别选用197#双酚A型不饱和聚酯树脂、聚酯型聚氨酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、KH560硅烷偶联剂、马来酸酐和由泰昌树脂材料有限公司生产的用于调节不饱和聚酯树脂粘度的稀释剂苯乙烯。
所述的集料由粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉混合而成，其中，粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉质量比为23:21:17:34:5。
所述的粗集料A的粒径大于等于10mm且小于等于15mm，粗集料B的粒径小于10mm且大于等于5mm，细集料A的粒径小于5mm且大于等于3mm，细集料B的粒径小于3mm。
所述的基质沥青为壳牌90#道路石油沥青。
本实施例的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备方法包括以下步骤：
步骤1、准备原材料
按重量比称取集料、不饱和聚酯树脂、聚氨酯、二月桂酸二丁基锡、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青；其中，上述物质不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为100:15:4:3:4:1:287，集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为100:6.5。
步骤2、制备A组分
在室温条件下，将聚氨酯添加到不饱和聚酯树脂中去，并在电动搅拌机的搅拌下，使聚氨酯与不饱和聚酯树脂均匀的混合。然后滴加聚氨酯质量2％的二月桂酸二丁基锡DBTDL作为催化剂，在电动搅拌机中搅拌20min，搅拌均匀后放置4h，得到聚氨酯改性不饱和聚酯树脂的链段共聚物，为A组分。
步骤3、制备B组分
将基质沥青置于不锈钢罐中加热至150℃充分熔融，放在高速剪切仪下以转速为200r/min的速度进行剪切搅拌，向剪切搅拌后的基质沥青中加入固化剂、偶联剂、稀释剂和相容剂，剪切搅拌60min后得到B组分；
步骤4、制备聚氨酯型增强型不饱和聚酯树脂改性沥青
将步骤2得到的A组分加热到100℃后加入到步骤3得到的B组分中，并用高速剪切仪混合搅拌10分钟，得聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青。
步骤5、制备聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土
将集料倒入搅拌锅中，再将步骤4得到的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青倒入搅拌锅中，再进行均匀搅拌90s，然后倒入托板中，再将托板放入140℃的烘箱中保温40min，得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土。
下面结合不同试验对本发明的性能进行说明
一、劈裂试验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行试验，并将纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的相关指标进行对比，测试结果见表1。
表1
由表1数据，得出结论：本发明的劈裂强度比纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土高8.73％。说明本发明所述的的强度较大。
二、小梁弯曲试验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行试验，并将纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的相关指标进行对比，测试结果见表2。
表2
Figure BDA0002370219750000082
Figure BDA0002370219750000091
由表2可以看出，本发明的抗弯拉强度和最大弯拉应变比纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土分别提高了6.56％和5.49％，说明本发明柔韧性优良，低温抗裂性强。
三、车辙试验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行试验，并将纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的相关指标进行对比，测试结果见表3。
表3
Figure BDA0002370219750000092
由表3可以看出，本发明的动稳定度值略低于纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，60min总变形也略大于纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，但也远远满足规范要求，说明本发明仍具有良好的耐高温性能。
四、浸水马歇尔和冻融劈裂试验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行试验，并将纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的相关指标进行对比，测试结果见表4。
表4
Figure BDA0002370219750000093
Figure BDA0002370219750000101
由表4可以看出，本发明的浸水残留稳定度与纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土相差0.23％，两者数据基本持平，而冻融劈裂强度比略低于纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，但也满足规范要求，说明本发明仍具有良好的水稳定性。
五、老化试验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)先对B组分进行沥青旋转薄膜加热试验，再按聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备步骤制备成的马歇尔试件，固化后进行马歇尔试验，并将纯不饱和聚酯树脂改性沥青和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的相关指标进行对比，实验结果见表5所示。
表5
Figure BDA0002370219750000102
由表5可以看出，本发明的马歇尔稳定度值减小率相比纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土降低了16％，说明本发明抗老化性能优良。
六、疲劳试验
采用中点加载小梁弯曲试验对沥青混合料疲劳性能进行试验。试验小梁尺寸为长250mm±2mm，宽40mm±2mm，高40mm±2mm，试验仪器为MTS-810型材料测试系统。采用正弦波形荷载进行疲劳试验，加载频率为10Hz，试验温度为15℃，应力比采用了0.4～0.6三个等级，并将纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的相关指标进行对比，试验结果见表6和表7。
表6
Figure BDA0002370219750000111
表7
Figure BDA0002370219750000112
由表6-7中数据，得出结论：相同的应力比下，本发明的疲劳寿命与纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土疲劳寿命相当，说明本发明的抗疲劳性能与纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土相当，性能较为优越。
由以上结论，本发明的强度、低温抗裂性和抗老化性能均优于纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，但高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能与纯不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土相当，本发明的路用性能优良。
实施例2
一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，由集料和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青为原料制备而成，其中集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为99:6.6。
聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青为原料制备而成，其中不饱和聚酯树脂的质量：聚氨酯的质量：固化剂的质量：偶联剂的质量：相容剂的质量：稀释剂的质量：基质沥青＝99:14:3.8:2.8:4.2:1.2:289。
所述的不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂和稀释剂分别选用197#双酚A型不饱和聚酯树脂、聚酯型聚氨酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、KH560硅烷偶联剂、马来酸酐和由泰昌树脂材料有限公司生产的用于调节不饱和聚酯树脂粘度的稀释剂苯乙烯。
所述的集料由粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉混合而成，其中，粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉质量比为22:20:16:35:5。
所述的粗集料A的粒径大于等于10mm且小于等于15mm，粗集料B的粒径小于10mm且大于等于5mm，细集料A的粒径小于5mm且大于等于3mm，细集料B的粒径小于3mm。
所述的基质沥青为壳牌90#道路石油沥青。
本实施例所述的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备方法包括以下步骤：
步骤1、准备原材料
按重量比称取集料、不饱和聚酯树脂、聚氨酯、二月桂酸二丁基锡、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青；其中，上述物质不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为99:14:3.8:2.8:4.2:1.2:289，集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为99:6.6。
步骤2、制备A组分
在室温条件下，将聚氨酯添加到不饱和聚酯树脂中去，并在电动搅拌机的搅拌下，使聚氨酯与不饱和聚酯树脂均匀的混合。然后滴加聚氨酯质量2％的二月桂酸二丁基锡DBTDL作为催化剂，在电动搅拌机中搅拌30min，搅拌均匀后放置5h，得到聚氨酯改性不饱和聚酯树脂的链段共聚物，为A组分。
步骤3、制备B组分
将基质沥青置于不锈钢罐中加热至150℃充分熔融，放在高速剪切仪下以转速为200r/min的速度进行剪切搅拌，向剪切搅拌后的基质沥青中加入固化剂、偶联剂、稀释剂和相容剂，剪切搅拌60min后得到B组分；
步骤4、制备聚氨酯型增强型不饱和聚酯树脂改性沥青
将步骤2得到的A组分加热到110℃后加入到步骤3得到的B组分中，并用高速剪切仪混合搅拌10分钟，得聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青。
步骤5、制备聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土
将集料倒入搅拌锅中，再将步骤4得到的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青倒入搅拌锅中，再搅拌120s，然后倒入托板中，再将托板放入150℃的烘箱中保温50min，得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土。
实施例3
一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，由集料和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青为原料制备而成，其中集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为101:6.4。
聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青为原料制备而成，其中不饱和聚酯树脂的质量：聚氨酯的质量：固化剂的质量：偶联剂的质量：相容剂的质量：稀释剂的质量：基质沥青＝101:16:4.2:3.2:3.8:0.8:285。
所述的不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂和稀释剂分别选用197#双酚A型不饱和聚酯树脂、聚酯型聚氨酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、KH560硅烷偶联剂、马来酸酐和由泰昌树脂材料有限公司生产的用于调节不饱和聚酯树脂粘度的稀释剂苯乙烯。
所述的集料由粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉混合而成，其中，粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉质量比为24:22:18:33:5。
所述的粗集料A的粒径大于等于10mm且小于等于15mm，粗集料B的粒径小于10mm且大于等于5mm，细集料A的粒径小于5mm且大于等于3mm，细集料B的粒径小于3mm。
所述的基质沥青为壳牌90#道路石油沥青。
本实施例所述的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备方法包括以下步骤：
步骤1、准备原材料
按重量比称取集料、不饱和聚酯树脂、聚氨酯、二月桂酸二丁基锡、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青；其中，上述物质不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为101:16:4.2:3.2:3.8:0.8:285，集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为101:6.4。
步骤2、制备A组分
在室温条件下，将聚氨酯添加到不饱和聚酯树脂中去，并在电动搅拌机的搅拌下，使聚氨酯与不饱和聚酯树脂均匀的混合。然后滴加聚氨酯质量2％的二月桂酸二丁基锡DBTDL作为催化剂，在电动搅拌机中搅拌40min，搅拌均匀后放置6h，得到聚氨酯改性不饱和聚酯树脂的链段共聚物，为A组分。
步骤3、制备B组分
将基质沥青置于不锈钢罐中加热至150℃充分熔融，放在高速剪切仪下以转速为200r/min的速度进行剪切搅拌，向剪切搅拌后的基质沥青中加入固化剂、偶联剂、稀释剂和相容剂，剪切搅拌90min后得到B组分；
步骤4、制备聚氨酯型增强型不饱和聚酯树脂改性沥青
将步骤2得到的A组分加热到100℃后加入到步骤3得到的B组分中，并用高速剪切仪混合搅拌15分钟，得聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青。
步骤5、制备聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土
将集料倒入搅拌锅中，再将步骤4得到的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青倒入搅拌锅中，再搅拌均匀，然后倒入托板中，再将托板放入160℃的烘箱中保温45min，得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土。

Claims (7)

1.一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，其特征在于，由集料和聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青制成，所述集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为(99-101):(6.4-6.6)；其中聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青由不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青组成，所述不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为(99-101):(14-16):(3.8-4.2):(2.8-3.2):(3.8-4.2):(0.8-1.2):(285-289)。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，其特征在于，所述集料与聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青的质量比为100:6.5。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为100:15:4:3:4:1:287。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，其特征在于，所述集料由粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉混合而成，其中，粗集料A、粗集料B、细集料A、细集料B及矿粉质量比为(22-24):(20-22):(16-18):(33-35):5；所述粗集料A的粒径大于等于10mm且小于等于15mm，粗集料B的粒径小于10mm且大于等于5mm，细集料A的粒径小于5mm且大于等于3mm，细集料B的粒径小于3mm。
5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，其特征在于，所述基质沥青为壳牌90#道路石油沥青。
6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土，其特征在于，所述稀释剂为用于调节不饱和聚酯树脂粘度的稀释剂。
7.一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将聚氨酯添加到不饱和聚酯树脂中，并将两者均匀混合，然后加入催化剂，搅拌均匀后放置4h-6h，得到聚氨酯改性不饱和聚酯树脂的链段共聚物，记为A组分；
步骤2、将基质沥青熔融，并在高速剪切仪下进行剪切搅拌，然后把引发剂、偶联剂、稀释剂和相容剂加入剪切搅拌后的基质沥青中，剪切搅拌均匀后得到B组分；
步骤3、将步骤1得到的A组分加热到100℃～120℃后加入到B组分中，并用高速剪切仪混合搅拌均匀，得到聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青；
步骤4、将集料倒入搅拌锅中，再将步骤3得到的聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青倒入搅拌锅中，再搅拌均匀，然后放入140℃-160℃的烘箱中保温40-50min，得聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土；
步骤1至步骤4中，所述不饱和聚酯树脂、聚氨酯、固化剂、偶联剂、相容剂、稀释剂及基质沥青的质量比为(99-101):(14-16):(3.8-4.2):(2.8-3.2):(3.8-4.2):(0.8-1.2):(285-289)，集料与上述物质的总质量比为(99-101):(6.4-6.6)。
CN202010048362.3A 2020-01-16 2020-01-16 一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法 Pending CN111217554A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010048362.3A CN111217554A (zh) 2020-01-16 2020-01-16 一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010048362.3A CN111217554A (zh) 2020-01-16 2020-01-16 一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111217554A true CN111217554A (zh) 2020-06-02

Family

ID=70810624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010048362.3A Pending CN111217554A (zh) 2020-01-16 2020-01-16 一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111217554A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114315229A (zh) * 2021-08-16 2022-04-12 宁波路宝科技实业集团有限公司 树脂混凝土及其制备方法、钢桥面铺装结构及其施工方法
CN115448642A (zh) * 2022-08-31 2022-12-09 上海科妥建设工程咨询合伙企业(有限合伙) 沥青冷补料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5110627A (en) * 1987-11-04 1992-05-05 Bay Mills Limited Process for making reinforcements for asphaltic paving
CN102504511A (zh) * 2011-11-15 2012-06-20 太原理工大学 一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物及其制备方法
CN103232717A (zh) * 2013-05-15 2013-08-07 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 一种复合改性沥青及其制备方法
CN104987737A (zh) * 2015-07-06 2015-10-21 交通运输部公路科学研究所 一种聚脲改性环氧沥青及混合料
CN106145776A (zh) * 2015-03-25 2016-11-23 交通运输部公路科学研究所 一种聚氨酯聚脲改性沥青混合料及其制备和应用
CN106587735A (zh) * 2016-11-17 2017-04-26 长安大学 一种间苯型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法
CN108587198A (zh) * 2018-04-24 2018-09-28 长安大学 一种用于桥面铺装的聚氨酯改性沥青的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5110627A (en) * 1987-11-04 1992-05-05 Bay Mills Limited Process for making reinforcements for asphaltic paving
CN102504511A (zh) * 2011-11-15 2012-06-20 太原理工大学 一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物及其制备方法
CN103232717A (zh) * 2013-05-15 2013-08-07 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 一种复合改性沥青及其制备方法
CN106145776A (zh) * 2015-03-25 2016-11-23 交通运输部公路科学研究所 一种聚氨酯聚脲改性沥青混合料及其制备和应用
CN104987737A (zh) * 2015-07-06 2015-10-21 交通运输部公路科学研究所 一种聚脲改性环氧沥青及混合料
CN106587735A (zh) * 2016-11-17 2017-04-26 长安大学 一种间苯型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法
CN108587198A (zh) * 2018-04-24 2018-09-28 长安大学 一种用于桥面铺装的聚氨酯改性沥青的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐见茂编著: "《绿色复合材料》", 31 December 2016, 中国铁道出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114315229A (zh) * 2021-08-16 2022-04-12 宁波路宝科技实业集团有限公司 树脂混凝土及其制备方法、钢桥面铺装结构及其施工方法
CN115448642A (zh) * 2022-08-31 2022-12-09 上海科妥建设工程咨询合伙企业(有限合伙) 沥青冷补料及其制备方法
CN115448642B (zh) * 2022-08-31 2023-08-04 上海科妥建设工程咨询合伙企业(有限合伙) 沥青冷补料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021088410A1 (zh) 热拌环氧沥青用超高韧环氧树脂材料及其制备方法
CN101085871B (zh) 一种采用环氧树脂和橡胶粉改性的沥青
CN106977966A (zh) 一种冷拌冷铺型环氧改性沥青材料及其制备方法
Zhang et al. Laboratory investigation on the properties of polyurethane/unsaturated polyester resin modified bituminous mixture
CN111825388B (zh) 一种改性环氧沥青混凝土及其加工工艺
CN111217554A (zh) 一种聚氨酯增强型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法
CN109337297B (zh) 一种路桥铺装用高沥青含量冷拌环氧沥青及其制备方法与应用
CN108689636B (zh) 聚脲树脂快速修补材料及道路快速修补方法
CN107151419B (zh) 一种高韧性冷拌环氧沥青粘结剂及其制备方法
Yang et al. Study on preparation and performance of a thermosetting polyurethane modified asphalt binder for bridge deck pavements
CN112694732B (zh) 一种钢桥面维养用快固型改性不饱和树脂、制备方法及混合料制备方法
WO2019223201A1 (zh) 一种生物环氧沥青及其制备方法与应用
CN113444373A (zh) 沥青改性用组合物、改性沥青和它们的制造方法以及沥青混合料
CN111117133A (zh) 环氧树脂/乙烯基共聚物改性水基乳化沥青的制备方法
Zhang et al. Laboratory research on road performances of unsaturated polyester concrete at medium-high temperature
CN111234540A (zh) 一种耐低温纳米改性沥青及其制备方法
KR101844847B1 (ko) 폐아스팔트 골재 내 노화 아스팔트의 기능을 회복하여 연성 및 침투성을 향상시킨 폴리머-아스팔트 복합 도로 보수재
CN115448644B (zh) 一种环氧沥青浇注式混凝土及其制备方法
CN115124282B (zh) 一种基于sbs和环氧树脂体系的沥青路面旧料再生利用混合料及其制备方法
CN115073044B (zh) 一种基于微胶囊缓释技术的热固性聚氨酯沥青材料及其制备方法
CN110357495B (zh) 高模量沥青混合料及其制备方法
CN106587735B (zh) 一种间苯型不饱和聚酯树脂改性沥青混凝土及其制备方法
Huang et al. Preparation and study of a PU-modified epoxy resin cold patching mixture
CN114044882A (zh) 一种柔性固化剂及其制备方法和应用
CN116178970B (zh) 一种聚氨酯改性沥青及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200602