CN113336472A - 一种环氧改性聚氨酯道路修复材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环氧改性聚氨酯道路修复材料及制备方法，本发明所提供的环氧改性聚氨酯道路修复材料包括A组分、B组分和C组分，各组分中的原料配比以重量份计，其中，A组分包括100份聚醚多元醇、20～60份异氰酸酯、10～50份环氧树脂和5～15份增塑剂；B组分包括5～25份胺类固化扩链剂、2～30份叔胺基聚醚二醇、0.5～3份促进剂、1～5份触变剂和5～20份稀释剂；C组分为集料。并且，A组分与B组分的重量配比为3～10：1，A组分和B组分的重量之和与C组分的重量之比为1：3～10。本发明的环氧改性聚氨酯道路修复材料，可用于道路破损坑槽的快速修复，并具有良好的韧性和力学性能。

Description

一种环氧改性聚氨酯道路修复材料及制备方法
技术领域
本发明涉及沥青路面养护技术领域，特别涉及一种环氧改性聚氨酯道路修复材料。本发明还涉及一种制备方法。
背景技术
近年来，我国公路建设增长速度十分迅猛，沥青路面凭借其表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、振动小、以及修复容易等特点，在公路中的占比在95％以上。沥青路面均是暴露于大自然中，长期经受日晒、雨雪、酷热、严寒和冻融自然条件的侵蚀，尤其对温度变化极其敏感，高温易软化，低温易断裂，在频繁交通瞬时动荷载的反复作用下，易形成裂缝、车辙、坑槽等形式的破坏，严重影响车辆行驶速度和司乘人员的舒适度，不仅会缩短道路的使用寿命，并可能引起交通事故。因此，一旦路面出现破坏，在保证公路基本运输功能的前提下，必须进行快速修复，减少施工时间，以尽快通车。
现有技术中，沥青路面坑槽的快速修复材料主要有三大类。一种是普通沥青，使用高标号汽油作为稀释剂，虽然工艺简单，但主要用于需要高温加热的热修复修补，环境污染严重，混合料成型后强度低，粘结性差，能耗高。相比于传统的热修复，常温或低温的冷修复不需高温加热，免去加热环节，耗费时间短，可在常温环境下施工操作，容易储存，对环境污染较小，节能环保，更符合国家倡导的绿色交通理念。冷修复材料以乳化沥青和采用橡胶、高分子聚合物以及无机填料等对沥青进行改性的改性沥青为主，但不能同时满足低温变形能力要求和在高温稳定度要求，在高、低温交替的环境中更容易发生破坏，增加后期的维护费用。
另一类是采用聚合物材料，其具有优良的耐水、耐冻融、耐腐蚀性等，可在常温或低温下固化，抗折和抗压强度高，较短时间内即可达到预期强度。而且，大多数聚合物材料粘结性好，可应用于冷修复材料。因此，本领域的研发人员致力于聚合物冷修复材料的研究。
在现有的聚合物修复材料相关专利中，CN102617070B公开了一种聚氨酯沥青混凝土及其制备方法和应用，该发明作为冷拌冷铺式沥青混凝土，应用于沥青路面摊铺或修补，修补材料中集料、汽油或柴油稀释的沥青、聚氨酯的比例为100：3～8：0.2～4，胶结料还是以沥青为主，属于聚氨酯改性沥青修补材料。CN112143441A公开了一种用于路面修补的聚氨酯粘结剂的制备方法，该发明所述的聚氨酯粘结剂由主剂和固化剂按质量比1：1组成，以混凝土或沥青为基面，将粘结剂摊铺在上面，然后铺撒无机颗粒骨料固化成型，该修补材料只能薄铺，容易造成粘结剂和骨料混合不均匀，从而不能承载车辆载荷，由于聚氨酯材料本身弹性好、延伸率大，所以造成该修补材料的力学性能较差，且固化成型时间长，不利于快速通车。CN109574548A公开了一种低温快速养护坑槽修补材料及其制备方法，该发明包括环氧树脂胶结料和耐磨骨料，二者配比为1：8～12，应用于-15～10℃的低温环境下沥青及混凝土道路坑槽修补，可快速开放交通，具有较高的抗压、抗弯折强度，稳定性和耐老化性好。但环氧树脂固化成型后形成的三维交联网状结构脆性大，耐冲击性差，在15℃以上环境中使用时，胶结料固化速度过快，与骨料混和不均匀时就已经固化，导致在车辆载荷作用下，路面易发生永久变形，修补材料抗疲劳性差。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种环氧改性聚氨酯道路修复材料，以提供一种具有良好的韧性和力学性能的道路快速修复材料。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种环氧改性聚氨酯道路修复材料，包括A组分、B组分和C组分，各组分中的原料配比以重量份计，其中：
所述A组分包括100份聚醚多元醇、20～60份异氰酸酯、10～50份环氧树脂和5～15份增塑剂；
所述B组分包括5～25份胺类固化扩链剂、2～30份叔胺基聚醚二醇、0.5～3份促进剂、1～5份触变剂和5～20份稀释剂；
所述C组分为集料；
且，所述A组分与所述B组分的重量配比为3～10：1，所述A组分和所述B组分的重量之和与所述C组分的重量之比为1：3～10。
进一步的，所述聚醚多元醇为分子量为2000的聚醚二醇和分子量为3000的聚醚三醇的混合物，且所述聚醚二醇和所述聚醚三醇的重量比例在3：7～7：3之间。
进一步的，所述聚醚二醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中至少一种，所述聚醚三醇为聚氧化丙烯三醇。
进一步的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI中的至少一种。
进一步的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51、E44、E42中的至少一种。
进一步的，所述增塑剂采用氯化石蜡PCL 42#。
进一步的，所述集料采用细集料和粒径为5～20mm的粗集料中的至少一种；其中，所述细集料为粒径5mm以下的玄武岩碎石或天然沙，所述粗集料为卵石、碎石、破碎卵石中的至少一种。
进一步的，所述胺类固化扩链剂为间苯二甲胺，所述叔胺基聚醚二醇为分子量500的叔胺基聚氧化乙烯二醇。
进一步的，所述促进剂为叔胺类促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，所述触变剂为气相二氧化硅，所述稀释剂为煤焦油。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，采用胺和醇复合固化扩链剂，使聚氨酯预聚体的-NCO与扩链剂中-OH、-NH2反应，同时，环氧树脂中的-OH与聚氨酯发生接枝交联或环氧基发生开环反应，且叔胺基聚醚二醇起到了聚氨酯扩链剂和环氧树脂开环催化剂的双重作用，从而将聚氨酯的柔性和环氧树脂刚性相结合，克服了现有道路修复材料中的部分不足，提供了一种韧性好、力学强度高的环氧改性聚氨酯道路快速修复材料。具有固化速度可控、施工和养护时间短、抗折抗压强度高以及施工工艺简单等特点，适于在15～40℃常温下修补普通公路、高速公路、桥梁等沥青路面的坑槽破坏。
本发明的另一个目的在于提出一种制备方法，用以制备本发明所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，该制备方法包括以下步骤：
S1、将所述聚醚多元醇、所述环氧树脂和所述叔胺基聚醚二醇置于真空和120～130℃温度条件下，脱水1～3小时备用；所述集料于105～120℃条件下，鼓风干燥0.5～1.5小时备用；
S2、将所述聚醚多元醇和所述异氰酸酯按比例加入反应釜中，于65～80℃下反应2～3小时后降温，降温至45～55℃后加入所述环氧树脂和所述增塑剂，搅拌均匀，并抽真空去除气泡，得到A组分；
S3、将B组分所包括的各原料按比例加入反应釜中，于40～50℃下搅拌均匀，得到B组分；
S4.将A组分和B组分按比例加入反应釜中于40～50℃下混合0.3～0.7小时，再加入C组分，并于常温下继续搅拌混合，得到所述环氧改性聚氨酯道路修复材料。
相对于现有技术，本发明提出的制备方法预处理聚醚多元醇、环氧树脂和叔胺基聚醚二醇以及集料等组成原料，通过加温、搅拌混合等工艺使各组分反应，可获得本发明的环氧改性聚氨酯道路修复材料；具有规范的工艺操作标准，可生产出具有良好的韧性和力学性能的道路快速修复材料。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，本发明的保护范围不局限于以下实施例中的描述，本发明所使用的专业术语也仅是为描述具体实施例，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，这些非本质的改进和调整亦在发明的保护范围之内。另外，实施例中提到的骨料即集料。细骨料的颗粒直径在0.16～5mm之间，也称细集料；粗骨料也称粗集料。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
以下的各实施例均涉及一种环氧改性聚氨酯道路修复材料及其制备方法，该材料可用于道路破损坑槽的快速修复，具有良好的韧性和力学性能。
该环氧改性聚氨酯道路修复材料包括A组分、B组分和C组分，各组分中的原料配比以重量份计，具体构成如下：
A组分包括100份聚醚多元醇、20～60份异氰酸酯、10～50份环氧树脂和5～15份增塑剂。
B组分包括5～25份胺类固化扩链剂、2～30份叔胺基聚醚二醇、0.5～3份促进剂、1～5份触变剂和5～20份稀释剂。
C组分为集料。
在完成上述三个组分的配制后，三个组分再行混合，其中，A组分与B组分的重量配比为3～10：1，A组分和B组分的重量之和与C组分的重量之比为1：3～10。
基于上述的配比原则，采用如下的制备方法，可通过加温、搅拌混合等工艺使各组分混合反应，从而很好的获取本实施例的环氧改性聚氨酯道路修复材料。
该制备方法主要包括四个步骤：
S1、主要原料的制备：
将聚醚多元醇、环氧树脂和叔胺基聚醚二醇放置于-0.02MPa左右的真空条件下，升温至120～130℃进行脱水，脱水以1～3小时为宜，脱水完成的原料备用。集料(即骨料)升温至105～120℃，进行0.5～1.5小时鼓风干燥，之后备用。
S2、A组分制备：
将聚醚多元醇和异氰酸酯按上述的配比比例加入反应釜中，在65～80℃条件下反应2～3小时，之后降温至45～55℃，再加入环氧树脂和增塑剂，搅拌混合均匀，并采用抽真空的方式去除气泡，得到A组分。
S3、B组分制备：
将胺类固化扩链剂、叔胺基聚醚二醇、促进剂、触变剂、稀释剂按上述的配比比例加入反应釜中，于40～50℃搅拌至混合均匀，得到B组分。
S4.将A组分和B组分按重量配比3～10：1的比例加入反应釜中，在40～50℃下混合0.3～0.7小时；再以A组分和B组分的重量之和与C组分的重量之比为1：3～10的比例加入C组分，并在常温下继续搅拌混合，得到本发明的环氧改性聚氨酯道路修复材料。
基于上述的总体配比和制备原则，下面以不同的配比和制备工艺参数，示范多个实施例。
实施例1：
在步骤S1中，聚醚多元醇、环氧树脂、叔胺基聚醚二醇分别抽真空-0.02MPa，120℃脱水1小时，集料105℃条件下鼓风干燥0.5小时，备用。
需要说明的是，在该步骤中，脱水干燥的真空度、温度和时间在常规的脱水工艺参数范围内，均可达到本方法需要的脱水要求；本实施例以及后续的各实施例均是在该合理参数范围内选取的真空度、温度和时间参数，以便于制备方法的实施操作。
在步骤S2的A组分的制备中，将100份聚醚多元醇和20份异氰酸酯加入反应釜中混合，在65℃下反应2小时，形成预聚体并降温至45℃。之后加入10份环氧树脂E51和5份作为增塑剂使用的氯化石蜡PCL 42#，继续搅拌半小时左右至混合均匀，抽真空脱除气泡，即得到A组分。
本实施例的聚醚多元醇中含分子量为2000的聚氧化丙烯二醇PPG 70份、分子量为3000的聚氧化丙烯三醇PPT 30份。异氰酸酯采用二苯基甲烷二异氰酸酯MDI。本步骤使用的聚醚多元醇和环氧树脂为步骤S1中备用的原料。
在步骤S3的B组分的制备中，胺类固化扩链剂采用间苯二甲胺，叔胺基聚醚二醇采用叔胺基聚氧化乙烯二醇。促进剂为叔胺类促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，触变剂为气相二氧化硅，稀释剂为煤焦油。
将5份间苯二甲胺、2份叔胺基聚氧化乙烯二醇、0.5份叔胺类促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚DMP-30、1份气相二氧化硅、5份煤焦油加入反应釜中，40℃条件下搅拌一小时左右至混合均匀，得到B组分。
步骤S4中，以重量份计，A组分和B组分按3：1的比例加入反应釜中，在40℃下混合0.3小时，再加入C组分中作为集料使用的玄武岩碎石，A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：3。
其中，玄武岩碎石选用粒径在5mm以下的细骨料、粒径为5-20mm的粗骨料小石均可，也可以细骨料和小石混合搭配使用，均可达到本发明材料制备预期的性能要求。在本实施例中，使用的是细骨料的玄武岩碎石。步骤S4在15～40℃的常温条件下进行均可，待搅拌混合均匀，即可得到本发明的环氧改性聚氨酯道路修复材料。
实施例2：
在本实施例中，在步骤S1的聚醚多元醇、环氧树脂、叔胺基聚醚二醇分别抽真空-0.016MPa，125℃脱水2小时，集料110℃条件下鼓风干燥1小时，备用。
步骤S2的A组分的制备中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT各使用50份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为25份，环氧树脂E51为25份，增塑剂氯化石蜡PCL为8份。反应釜在70℃下反应2.5小时后降温，降温至50℃后加入所述环氧树脂和所述增塑剂，搅拌均匀。
步骤S3的B组分的制备中，间苯二甲胺为9份，叔胺基聚醚二醇为10.5份，促进剂DMP-30为0.5份，气相二氧化硅为1份，煤焦油为7份。反应釜在45℃下搅拌均匀。
步骤S4中，A组分和B组分按5：1的比例加入反应釜中，在45℃下混合0.5小时，再加入集料，集料选用玄武岩碎石，且为粒径在5-20mm之间的粗骨料小石，A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：5。
其它的原料配比量和制备工艺控制参数可参照实施例1实施即可。
实施例3：
在本实施例中，在步骤S1的聚醚多元醇、环氧树脂、叔胺基聚醚二醇分别抽真空-0.025MPa，130℃脱水3小时，集料120℃条件下鼓风干燥1.5小时，备用。
步骤S2的A组分的制备中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用30份和70份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为38份，环氧树脂采用E44，为28份，增塑剂氯化石蜡PCL为10份。反应釜在75℃下反应3小时后降温，降温至55℃后加入所述环氧树脂和所述增塑剂，搅拌均匀。
步骤S3的B组分的制备中，间苯二甲胺为11.5份，叔胺基聚醚二醇为22份，促进剂DMP-30为1.5份，气相二氧化硅为1.5份，煤焦油为10份。反应釜在50℃下搅拌均匀。
步骤S4中，A组分和B组分按8：1的比例加入反应釜中，在50℃下混合0.7小时，再加入集料，集料选用的玄武岩碎石为细骨料和小石混合搭配使用，按照1：1搭配。A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：7。
其它的原料配比量和制备工艺控制参数可参照实施例1实施即可。
实施例4：
在本实施例中，步骤S1参照实施例1的工艺参数实施。
在步骤S2的A组分的制备中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用70份和30份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为48份，环氧树脂采用E42，为30份，增塑剂氯化石蜡PCL为12份。反应釜在80℃下反应2小时后降温，降温至50℃后加入所述环氧树脂和所述增塑剂，搅拌均匀。
步骤S3的B组分的制备中，间苯二甲胺为16.5份，叔胺基聚醚二醇为24.5份，促进剂DMP-30为1.5份，气相二氧化硅为1.5份，煤焦油为12份。反应釜在45℃下搅拌均匀。
步骤S4中，A组分和B组分按10：1的比例加入反应釜中，在50℃下混合0.7小时，再加入集料，集料选用的玄武岩碎石为细骨料和小石混合搭配使用，按照1：2搭配。A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：7。
其它的原料配比量和制备工艺控制参数可参照实施例1实施即可。
实施例5：
在本实施例中，步骤S1参照实施例2的工艺参数实施。
在步骤S2的A组分的制备中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用60份和40份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为60份，环氧树脂采用E51，为50份，增塑剂氯化石蜡PCL为15份。工艺参数参照实施例2执行。
步骤S3的B组分的制备中，间苯二甲胺为25份，叔胺基聚醚二醇为30份，促进剂DMP-30为2份，气相二氧化硅为2份，煤焦油为20份。反应釜在40℃下搅拌均匀。
步骤S4中，A组分和B组分按8：1的比例加入反应釜中，在50℃下混合0.7小时，再加入集料，集料选用的玄武岩碎石为细骨料和小石混合搭配使用，按照2：1搭配。A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：10。
在此须指出的是，集料只要选用粒径在20mm以下的石子，无论是单一粒径的石子，还是多种粒径规格混合的石子，对本制备方法最终的产品性能无太大影响，产品均符合预期的质量要求，前述及后续的各实施例，通过对不同粒径集料的单独和混合使用，基本验证了这一点。此外，除了选用玄武岩碎石外，细骨料也可采用天然砂，粗骨料也可选用其它种类的天然岩石碎石、卵石或破碎卵石。
其它的原料配比量和制备工艺控制参数可参照实施例1实施即可。
实施例6：
在本实施例中，步骤S1参照实施例3的工艺参数实施。
在步骤S2的A组分的制备中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用70份和30份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为28份，环氧树脂采用E51，为38份，增塑剂氯化石蜡PCL为10份。工艺参数参照实施例3执行。
步骤S3的B组分的制备中，间苯二甲胺为11.5份，叔胺基聚醚二醇为10.5份，促进剂DMP-30为3份，气相二氧化硅为3份，煤焦油为15份。反应釜在45℃下搅拌均匀。
步骤S4中，A组分和B组分按10：1的比例加入反应釜中，在50℃下混合0.7小时，再加入集料，A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：6。
其它的原料选用和配比量、以及制备工艺控制参数参照实施例1实施。
实施例7：
在本实施例的步骤S2中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用70份和30份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为38份，环氧树脂采用E51，为28份，增塑剂氯化石蜡PCL为10份。
B组分中，间苯二甲胺为13份，叔胺基聚醚二醇为17份，促进剂DMP-30为3份，气相二氧化硅为5份，煤焦油为17份。
步骤S4中，A组分和B组分按7：1的比例加入反应釜中，在40℃下混合0.6小时，再加入集料，A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：8.5。
其它的原料选用和配比量、以及制备工艺控制参数参照实施例1实施。
实施例8：
在本实施例的步骤S2中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用70份和30份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为28份，环氧树脂采用E51，为38份，增塑剂氯化石蜡PCL为10份。
B组分中，间苯二甲胺为11.5份，叔胺基聚醚二醇为10.5份，促进剂DMP-30为2份，气相二氧化硅为3份，煤焦油为15份。
步骤S4中，A组分和B组分按7：1的比例加入反应釜中，在40℃下混合0.6小时，再加入集料，A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：8。
其它的原料选用和配比量、以及制备工艺控制参数参照实施例2实施。
实施例9：
在本实施例的步骤S2中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用70份和30份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为28份，环氧树脂采用E44，为38份，增塑剂氯化石蜡PCL为10份。
B组分中，间苯二甲胺为9.5份，叔胺基聚醚二醇为10.5份，促进剂DMP-30为2份，气相二氧化硅为3份，煤焦油为15份。
其它的原料选用和配比量、以及制备工艺控制参数参照实施例3实施。
实施例10：
在本实施例中，异氰酸酯采用甲苯二异氰酸酯TDI，为20份；环氧树脂采用E51，为38份；增塑剂氯化石蜡PCL为10份。
B组分的间苯二甲胺为11.5份，叔胺基聚醚二醇为10.5份。
其它的原料选用和配比量、以及制备工艺控制参数参照实施例5实施。
对比例：
在该对比例中，聚氧化丙烯二醇PPG和聚氧化丙烯三醇PPT分别使用70份和30份；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI为28份，增塑剂氯化石蜡PCL为8份。
B组分的间苯二甲胺为5份，叔胺基聚醚二醇为10.5份，促进剂DMP-30为3份，气相二氧化硅为3份，煤焦油为10份。A组分和B组分的重量和与C组分的重量之比为1：5.5。
其它的原料选用和配比量、以及制备工艺控制参数参照实施例1实施。
需指出的是，依照上述的实施例和对比例制备的环氧改性聚氨酯道路修复材料，按照重量份计算，集料大致为500～3000份，其重量大致为A组分和B组分重量总和的3～10倍。在由聚醚多元醇和异氰酸酯所形成的预聚体中，异氰酸根的重量占预聚体总重的2～10％；环氧树脂的用量则为预聚体总重量的10～30％。
下表示出了各实施例和对比例制备生成的环氧改性聚氨酯道路修复材料的各项性能指标对比情况：
Figure BDA0003058140410000121
表中：h指小时，d指天；性能测试按照GB/T 12007.7-1989测试环氧树脂/聚氨酯胶结料凝胶时间，按照GB50081-2019测试环氧树脂/聚氨酯道路快速修复材料2h、8h、24h、3d、7d的抗压、抗折强度。
综合各实施例和上表可见，本发明制备的环氧改性聚氨酯道路修复材料能够快速形成强度，封闭交通时间短，最快可2～3小时通车。在非极限的配比范围内和工艺参数下，8小时后的抗压强度>4.5MPa，抗折强度>1.8MPa；24小时后的抗压强度>9.2MPa，抗折强度>2.8MPa。
本发明的环氧改性聚氨酯道路修复材料采用环氧树脂/聚氨酯为核心原料，采用胺和醇复合固化扩链剂，将A、B组分混合，使聚氨酯预聚体的-NCO与扩链剂中-OH、-NH2反应。与此同时，环氧树脂中的-OH可能与聚氨酯发生接枝交联，也可能与环氧基发生开环反应。
叔胺基聚醚二醇结构中的-OH是聚氨酯预聚体的扩链剂，叔胺基又是环氧树脂开环反应的催化剂，各种反应同时进行；B组分中的胺类固化扩链剂为间苯二甲胺，叔胺基聚醚二醇为分子量500的叔胺基聚氧化乙烯二醇；依照本发明限定的配比，间苯二甲胺和叔胺基聚醚二醇的摩尔比在1～6之间，可很好地助力各原料间的反应。
在上述的反应中，将聚氨酯的柔性和环氧树脂刚性相结合，聚合物优异的粘结性与沥青路面融为一体，通过调节环氧树脂和叔胺基聚醚二醇的用量，控制反应速度，从而得到综合性能优异的环氧树脂/聚氨酯道路快速修复材料，可用于普通公路、高速公路、桥梁等沥青路面坑槽破坏的快速修补。
本发明突破了环氧树脂对聚氨酯的传统化学改性方法，采用胺和醇复合扩链时，体系中引入了具有叔胺基的聚醚二醇扩链剂，在聚氨酯扩链固化的同时，叔胺基对环氧树脂的固化起到了催化促进作用，加速了扩链固化反应的进行。通过本发明制备的环氧树脂/聚氨酯道路快速修复材料至少具有以下突出的特点：
(1)固化速度可控，可减少施工和养护时间，2～3小时快速通车。
(2)抗折、抗压强度高，利于承载交通流量和轴载强度。
(3)施工工艺简单，不需要高耗能设备，适用于15～40℃常温修补普通公路、高速公路、桥梁等沥青路面的坑槽破坏。
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 (10)

1.一种环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于，包括A组分、B组分和C组分，各组分中的原料配比以重量份计，其中：
所述A组分包括100份聚醚多元醇、20～60份异氰酸酯、10～50份环氧树脂和5～15份增塑剂；
所述B组分包括5～25份胺类固化扩链剂、2～30份叔胺基聚醚二醇、0.5～3份促进剂、1～5份触变剂和5～20份稀释剂；
所述C组分为集料；
且，所述A组分与所述B组分的重量配比为3～10：1，所述A组分和所述B组分的重量之和与所述C组分的重量之比为1：3～10。
2.根据权利要求1所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述聚醚多元醇为分子量为2000的聚醚二醇和分子量为3000的聚醚三醇的混合物，且所述聚醚二醇和所述聚醚三醇的重量比例在3：7～7：3之间。
3.根据权利要求2所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述聚醚二醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中至少一种，所述聚醚三醇为聚氧化丙烯三醇。
4.根据权利要求1所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51、E44、E42中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述增塑剂采用氯化石蜡PCL 42#。
7.根据权利要求1所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述集料采用细集料和粒径为5～20mm的粗集料中的至少一种；其中，所述细集料为粒径5mm以下的玄武岩碎石或天然沙，所述粗集料为卵石、碎石、破碎卵石中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述胺类固化扩链剂为间苯二甲胺，所述叔胺基聚醚二醇为分子量500的叔胺基聚氧化乙烯二醇。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于：所述促进剂为叔胺类促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，所述触变剂为气相二氧化硅，所述稀释剂为煤焦油。
10.一种制备方法，用以制备权利要求1-9中任一项所述的环氧改性聚氨酯道路修复材料，其特征在于包括以下步骤：
S1、将所述聚醚多元醇、所述环氧树脂和所述叔胺基聚醚二醇置于真空和120～130℃温度条件下，脱水1～3小时备用；所述集料于105～120℃条件下，鼓风干燥0.5～1.5小时备用；
S2、将所述聚醚多元醇和所述异氰酸酯按比例加入反应釜中，于65～80℃下反应2～3小时后降温，降温至45～55℃后加入所述环氧树脂和所述增塑剂，搅拌均匀，并抽真空去除气泡，得到A组分；
S3、将B组分所包括的各原料按比例加入反应釜中，于40～50℃下搅拌均匀，得到B组分；
S4.将A组分和B组分按比例加入反应釜中于40～50℃下混合0.3～0.7小时，再加入C组分，并于常温下继续搅拌混合，得到所述环氧改性聚氨酯道路修复材料。
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