CN114621595A - 一种环保型冷拌环氧沥青及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型冷拌环氧沥青及其制备方法与应用，环保型冷拌环氧沥青包括A组分和B组分；所述A组分各原料所占质量百分比为：沥青100份、环氧树脂20～200份、生物油50～150份，相容剂5～20份；所述B组分为固化剂；所述A组分与B组分所占质量百分比(0.5～5)：1。本发明的冷拌环氧沥青具有良好的相容性，在室温下具有良好的施工流动性，固化后的环氧沥青具有良好的力学性能及韧性。本发明的冷拌环氧沥青综合性能优异，制备成本低廉，并有效地将生物油资源化利用。是一种环保型冷拌环氧沥青材料。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种环保型冷拌环氧沥青及其制备方法与应用。
背景技术
环氧沥青以其优异的性能成为目前钢桥面铺装的主要材料。现有的钢桥面铺装采用环氧沥青在室温下为固体，需要高温加热拌合才能施工。其存在以下缺点：施工温度和能耗高、对施工条件要求苛刻、病害养护难度大等。
因此，如何降低环氧沥青施工温度与能耗，如何使环氧沥青材料施工方便，特别是在钢桥面铺装出现局部病害时，常规的环氧沥青严格的施工条件为路面的养护维修带来了极大的困难，而一般的养护沥青材料的性能很难与其性能匹配兼容。基于此，对钢桥面铺装养护材料提出了新的要求：1、对于钢桥面铺装养护材料的要求是施工方便、快速，养生期短；2、在材料性能方面要求材料与原铺装材料具有模量和膨胀系数相似和相容性。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种环保型冷拌环氧沥青及其制备方法与应用，该冷拌环氧沥青在常温下具有良好的施工流动性，施工方便快速，无需加热和保温运输，与原铺装材料具有良好的匹配兼容性。该冷拌环氧沥青混合料具有方便施工、性能优良和成本较低的基本特点，能够满足高等级公路与桥梁的铺装与养护。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种环保型冷拌环氧沥青，包括A组分和B组分；
所述A组分各原料所占质量百分比为：沥青100份、环氧树脂20～200份、生物油50～150份，相容剂5～20份；
所述B组分为固化剂；
所述A组分与B组分所占质量百分比(0.5～5)：1。
优选的，所述沥青是基质沥青。
优选的，所述环氧树脂是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或多种组合。
优选的，所述生物油是地沟油或者废弃动植物油提取的生物质重油。
优选的，所述相容剂是糠醛抽出油和酚抽出油中的一种或两种结合。
优选的，所述固化剂是脂肪族多胺固化剂、脂环族多胺固化剂、聚酰胺固化剂与芳香胺类固化剂中的一种或多种组合。
本发明还公开了一种如上述任意一项所述的环保型冷拌环氧沥青的制备方法，所述方法包括以下步骤，
1)将沥青在90℃～140℃保温0.5～2h；
2)依次加入生物油、环氧树脂、相容剂混合，加热搅拌0.5～2h，冷却至室温，得到环氧沥青A组分；
3)将制备的环氧沥青A组分和环氧沥青B组分在室温下混合，然后搅拌10min～60min，最后得到冷拌环氧沥青。
优选的，所述步骤2)中搅拌速度为300rpm～1000rpm。
优选的，所述步骤3)中搅拌速度为400rpm～1000rpm。
本发明还公开了一种如上述任意一项所述的环保型冷拌环氧沥青在路桥铺装和养护中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1)本发明的冷拌环氧沥青采用的是生物油，其中生物油是通过地沟油或者废弃动植物油提取得到的生物质重油，一方面取代了部分石油沥青，另一方面资源化循环利用，是一种环保型材料。
2)生物油的加入，起到了稀释剂的作用，极大程度降低了冷拌环氧沥青粘度，使得冷拌环氧沥青在常温下保持着很好的施工流动性。目前的环氧沥青材料高温性能十分优异，但低温性能有待改善，生物油的加入很好的弥补了两者缺陷，可同时兼顾两者的优势，环氧树脂改善高温性能，生物油起到很好的增韧作用，改善低温性能。
3)本发明得到的冷拌环氧沥青综合性能优异，能很好满足高等级公路和桥梁铺装与养护需要。
具体实施方式
以下将通过具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
实施例1：
将100份沥青在130℃加热保温0.5h(质量份，下同)，然后依次逐步将称取生物油50份、环氧树脂50份、相容剂3份加入到加热好的沥青中去。然后在800rpm的转速下搅拌1h，冷却至室温，得到环氧沥青A组分。最后将制备好的环氧沥青A组分和环氧沥青B组分在室温下混合，然后在600rpm的转速下搅拌15min，最后得到冷拌环氧沥青。
其中所述沥青为基质沥青，所述生物油为地沟油提取的生物质重油，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E44，所述相容剂采用糠醛抽出油，所述固化剂为芳香胺类固化剂。
实施例2：
将100份沥青在110℃加热保温0.5h(质量份，下同)，然后依次逐步将称取生物油100份、环氧树脂80份、相容剂5份加入到加热好的沥青中去。然后在700rpm的转速下搅拌1.5h，冷却至室温，得到环氧沥青A组分。最后将制备好的环氧沥青A组分和环氧沥青B组分在室温下混合，然后在8rpm的转速下搅拌30min，最后得到冷拌环氧沥青。
其中所述沥青为基质沥青，所述生物油为地沟油提取的生物质重油，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E44，所述相容剂采用糠醛抽出油，所述固化剂为芳香胺类固化剂。
实施例3：
将100份沥青在120℃加热保温1h(质量份，下同)，然后依次逐步称取生物油80份、环氧树脂100份、相容剂4份加入到加热好的沥青中去。然后在950rpm的转速下搅拌0.5h，冷却至室温，得到环氧沥青A组分。最后将制备好的的环氧沥青A组分和环氧沥青B组分在室温下混合，然后在800rpm的转速下搅拌45min，最后得到冷拌环氧沥青。
其中所述沥青为基质沥青，所述生物油为地沟油提取的生物质重油，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51，所述相容剂采用糠醛抽出油，所述固化剂为芳香胺类固化剂。
本发明检测得到的性能指标，具体过程如下：
1)将上述实施案例1、2、3中得到的的冷拌环氧沥青，浇入到四氟乙烯模具，在室温固化养护一定时间，脱模后得到冷拌环氧沥青试件(哑铃状试件)，在万能试验机上测试试件的力学性能。力学性能测试条件23±2℃，拉伸速率500mm/min。最后得到冷拌环氧沥青拉伸强度以及断裂伸长率，测试结果如下。
2)采用布氏粘度仪分别测试上述实施案例1、2、3的粘度，测试温度25℃，记录冷拌环氧沥青粘度值，判断冷拌环氧沥青是否具有很好的施工流动性，测试结果如下。
附表1为环保型冷拌环氧沥青的性能：
结果表明：本发明的环保型冷拌环氧树脂具有良好的施工流动性，同时具有良好的柔韧性，其综合性能优异。材料的性能要求可以满足冷拌环氧沥青在道路桥梁工程上的施工与养护，同时对生物油进行资源化利用，是一种环保型冷拌环氧沥青材料。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种环保型冷拌环氧沥青，其特征在于：包括A组分和B组分；
所述A组分各原料所占质量百分比为：沥青100份、环氧树脂20～200份、生物油50～150份，相容剂5～20份；
所述B组分为固化剂；
所述A组分与B组分所占质量百分比(0.5～5)：1。
2.根据权利要求1所述的一种环保型冷拌环氧沥青，其特征在于：所述沥青是基质沥青。
3.根据权利要求1所述的一种环保型冷拌环氧沥青，其特征在于：所述环氧树脂是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种环保型冷拌环氧沥青，其特征在于：所述生物油是地沟油或者废弃动植物油提取的生物质重油。
5.根据权利要求1所述的一种环保型冷拌环氧沥青，其特征在于：所述相容剂是糠醛抽出油和酚抽出油中的一种或两种结合。
6.根据权利要求1所述的一种环保型冷拌环氧沥青，其特征在于：所述固化剂是脂肪族多胺固化剂、脂环族多胺固化剂、聚酰胺固化剂与芳香胺类固化剂中的一种或多种组合。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的环保型冷拌环氧沥青的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，
1)将沥青在90℃～140℃保温0.5～2h；
2)依次加入生物油、环氧树脂、相容剂混合，加热搅拌0.5～2h，冷却至室温，得到环氧沥青A组分；
3)将制备的环氧沥青A组分和环氧沥青B组分在室温下混合，然后搅拌10min～60min，最后得到冷拌环氧沥青。
8.根据权利要求7所述的一种环保型冷拌环氧沥青的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中搅拌速度为300rpm～1000rpm。
9.根据权利要求7所述的一种环保型冷拌环氧沥青的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中搅拌速度为400rpm～1000rpm。
10.一种如权利要求1-6任意一项所述的环保型冷拌环氧沥青在路桥铺装和养护中的应用。
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