CN115011055A - 一种X-Pave生物基添加剂的制备方法及其产品和在超薄铺装中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及道路铺装材料技术领域，尤其涉及一种X‑Pave生物基添加剂的制备方法及其产品和在超薄铺装中的应用。本发明X‑Pave生物基添加剂制备方法以环氧大豆油、丙烯酸、苯乙烯、长链脂肪胺和聚乙烯蜡为原料，在催化剂、引发剂和阻聚剂的作用下制备成分子量为10‑30万的聚合物，然后再与聚乙烯蜡经螺杆机挤塑成型获得X‑Pave生物基添加剂。本发明制备方法过程简单、安全可控、耗时耗能少，另外本发明方法使用生物基材料作为主要原料，原料来源广泛、简单易得、低碳环保，并为生物基材料在道路基建产业中取代丁二烯与苯乙烯共聚物SBS提供了有益的探索和有价值的借鉴。
Description
技术领域
本发明涉及道路铺装材料技术领域，尤其涉及一种X-Pave生物基添加剂 的制备方法及其产品和在超薄铺装中的应用。
背景技术
本世纪以来，对于低碳环保的新型路面预防性养护技术的需求迫在眉睫。
目前，路面预防性养护领域应用较多的是薄层罩面技术，其成型厚度一般 在2.5cm左右，相比传统铣刨加铺技术接近4cm的成型厚度而言，薄层罩面技 术由于铺装厚度较小，所用石料较少。但是路面施工厚度减薄后，普通面层混 合料的模量会降低，施工时混合料温度降低速度较快，不易压实，后期出现病 害的概率大大增加。因此，薄层罩面技术应用时需要添加一些外掺剂以增加混 合料性能，例如：专利申请CN 110903661 A公开了一种U-pave专用改性沥青、 制备方法及其在超薄铺装中应用，复合后得到的U-pave专用改性沥青能够在 降低混合料拌合温度情况下依然具有较好的U-pave铺装的混合料性能。但是，这种专用改性沥青的关键原料是常用的弹性体SBS、SBR、SEBS类物质，上 述弹性体属于石油化工产品，合成过程中能耗较大，环保性较差，且合成工艺 控制不当容易发生爆炸，加工难度较大，安全性低，从而制约了此类技术和产 品的推广应用。
发明内容
(一)发明目的
为了克服现有超薄铺装用改性沥青存在的加工困难、生产能耗大、环保性 差、安全性低等缺陷，同时为了响应国家的双碳目标，本发明人基于多年从事 此类产品设计制造积累的实务经验和专业知识，经过精心设计和反复验证，创 设了一种X-Pave生物基添加剂的制备方法并获得了相关的X-Pave生物基添加 剂产品，本发明X-Pave生物基添加剂系一种生物基的环保型材料，将其应用 于超薄铺装技术中可以很好地克服现有技术中存在的上述不足，具有较大的实 用性和产业化价值，为超薄铺装技术大规模推广应用提供有益的技术支撑。
(二)技术方案
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种X-Pave生物基添加剂的制备 方法，所述制备方法包括下述步骤：
(1)将1mol的环氧大豆油与1-1.2mol的长链脂肪胺混合后在50-70℃条件 下持续搅拌0.5-1.5h，搅拌过程中测试反应体系的总胺值，当总胺值小于10时 加入0.01mol的阻聚剂和0.02mol的催化剂；
(2)将上述反应体系升温至100-120℃，在0.5h内向其中缓慢滴加1mol 的丙烯酸，反应过程中测试反应体系的酯化率，当酯化率达到95％以上时去除 反应体系中的阻聚剂和催化剂，得到反应产物A；
(3)将反应产物A、丙烯酸、苯乙烯和溶剂按质量比为10-20:30-60:30-60:15-25混合后在80-110℃条件下搅拌，加入一定量的引发剂， 反应3-8h后去除溶剂，剩余物干燥至恒重，得到反应产物B；
(4)向螺杆机的喂料口中加入反应产物B、聚乙烯蜡、助剂和抗氧化剂， 所述反应产物B、聚乙烯蜡、助剂和抗氧化剂的质量比为70-90:10-30:5-10:1-3， 喂料口转速为30-50r/min，螺杆机螺杆温度为90-150℃，螺杆转速为 200-400r/min，将喂料口中混合均匀的物料通过螺杆机造粒出料，即得到X-Pave 生物基添加剂。
进一步地，本发明制备方法中所述长链脂肪胺为十二胺、十四胺、十六胺、 十八胺、十八烯胺和牛酯基胺中的任一种。
进一步地，本发明制备方法(3)步中所述引发剂为BPO、AIBN、过氧化 二烷基、1-羟基-环己基-1苯甲酮、苯甲酮酸改性物和萘酸亚铜中的任一种；且 当所述反应产物A、丙烯酸和苯乙烯的总质量为100份时，引发剂的质量为 0.3-0.9份。
进一步地，本发明制备方法(3)步中制备反应产物B的反应方程式如下：
其中，R为C12-C18的烷烃结构。
进一步地，本发明制备方法中所述阻聚剂为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、 甲基氢醌、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚和对羟基苯甲醚中的一 种或任两种以任意比例混合的混合物。
进一步地，本发明制备方法中所述催化剂为三苯基膦、N，N二甲基苯胺、 对苯二胺、三乙胺、N，N-二甲基苄胺、三乙醇胺和N，N-二甲基环己胺中的 任一种；所述溶剂为乙酸乙酯、四氢呋喃、异丙醇、氯仿、N，N-二甲基乙酰 胺、乙烯乙二醇醚和正丁醇中的一种或任两种以任意比例混合的混合物。
进一步地，本发明制备方法中所述聚乙烯蜡为经过硅烷偶联剂表面处理的 氧化聚乙烯蜡，其软化点为120-140℃；所述助剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯 二甲酸二丁酯和芳烃油中的任一种；所述抗氧化剂为茶多酚、二丁基羟基甲苯 和丁基羟基茴香醚中的任一种。
此外，本发明还提供了一种X-Pave生物基添加剂，所述X-Pave生物基添 加剂是通过上述制备方法制备而成的。
进一步地，本发明还提供了上述X-Pave生物基添加剂的使用方法，所述 X-Pave生物基添加剂的加入量为基质沥青质量的8-15％。
最后，本发明还涉及了上述X-Pave生物基添加剂在制备超薄铺装用改性 沥青中的用途。
(三)有益效果
(1)本发明制备方法中长链脂肪胺与环氧大豆油上的环氧基反应后使得聚 合物的链端接入了类似长链烷烃的结构，该结构能增加X-Pave生物基添加剂 (改性剂)与沥青的相容性，使得改性剂能在沥青中均匀分布，提升了改性沥 青的稳定性。
(2)本发明制备方法中可以通过调节反应时间控制聚合物的分子量，获得 分子量在10-30万的改性聚合物；可以通过改变软单体丙烯酸和硬单体苯乙烯 的质量比，调节X-Pave生物基添加剂的硬度和柔韧性，使其和沥青作用后能 够生成高低温性能俱佳的改性沥青，用于超薄铺装后面层混合料具有较高的模 量和优异的抗疲劳性能。
(3)本发明制备方法中使用经过硅烷偶联剂表面处理的氧化聚乙烯蜡使得 X-Pave生物基添加剂疏水性能增强，同时具备温拌功能，非常适宜于沥青混合 料的超薄铺装。
(4)本发明制备方法使用的主要原料环氧大豆油是由植物油基聚合物等绿 色高分子材料制备而成，具有积极的环保意义，另外，随着化石资源的日益枯 竭，生物基材料在未来道路基建新材料中具有广阔的发展空间，本发明方法对 此做出了有益的尝试，为生物基材料取代丁二烯与苯乙烯共聚物SBS提供了有 价值的借鉴。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术 人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功能。本发明 还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节 也可基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局 限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为 了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围 的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明 中使用的所有技术术语与本领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使 用的具体方法、设备、材料外，根据本领域技术人员对现有技术的掌握及本发 明的记载，还可使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的 现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，若无特别说明， 所有的设备和原料均可从商业途径得到或是本行业常用的。下述实施例中的方 法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
以下实施例中，反应产物B的分子量由凝胶色谱法测试得到。
实施例1
一种X-Pave生物基添加剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将1mol的环氧大豆油与1mol的十六胺混合后在60℃条件下持续搅 拌1h，搅拌过程中测试反应体系的总胺值，当总胺值为8时加入0.01mol的叔 丁基邻苯二酚和0.02mol的N，N二甲基苯胺；
(2)将上述反应体系升温至110℃，在0.5h内向其中缓慢滴加1mol的丙 烯酸，反应过程中测试反应体系的酯化率，当酯化率达到98％以上时去除反应 体系中的叔丁基邻苯二酚和N，N二甲基苯胺，得到反应产物A；
(3)将反应产物A、丙烯酸、苯乙烯、异丙醇按质量比为15:35:50:20混合 后在90℃条件下搅拌，加入0.5份的AIBN(反应产物A、丙烯酸和苯乙烯的 总质量为100份)，反应4h后去除溶剂，剩余物干燥至恒重，得到反应产物B (通过凝胶色谱法测得反应产物B的分子量为176000)；
(4)向螺杆机的喂料口中加入反应产物B、软化点为130℃的氧化聚乙烯 蜡、邻苯二甲酸二辛酯、二丁基羟基甲苯，质量比为80:20:8:1，喂料口转速为 40r/min，螺杆机螺杆温度为130℃，螺杆转速为300r/min，将喂料口中混合均 匀的物料通过螺杆机造粒出料，得到X-Pave生物基添加剂。
将制备获得的X-Pave生物基添加剂添加到基质沥青中，添加量为基质沥 青质量的10％，测试经改性后沥青的性能指标，并与市面上通用的高粘改性剂 在同等掺量下进行对比，测试结果如下表所示。
| 试验项目 | 技术要求 | 实施例1 | 市面通用 |
| 针入度(25℃，100g，5s)(0.1mm) | ≥40 | 47 | 45 |
| 软化点(℃) | ≥80 | 88.7 | 85.6 |
| 延度(5℃)(cm) | ≥20 | 35 | 37 |
| 延度(15℃)(cm) | ≥60 | 74 | 78 |
| 运动粘度(135℃)(Pa·s) | ≤3 | 1.9 | 2.2 |
| 动力粘度(60℃)(Pa·s) | ≥50000 | 158000 | 126000 |
| 粘韧性(N·m) | ≥20 | 31 | 28 |
| 韧性(N·m) | ≥15 | 24 | 21 |
| 48h离析(℃) | ≤2.5 | 1.2 | 1.4 |
| 弹性恢复(25℃)(％) | ≥70 | 82 | 85 |
| PG等级 | PG76-22 | 满足 | 满足 |
实施例2
一种X-Pave生物基添加剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将1mol的环氧大豆油与1.2mol的十二胺混合后在55℃条件下持续搅 拌0.5h，搅拌过程中测试反应体系的总胺值，当总胺值为6时加入0.01mol的 对苯二酚和0.02mol的三苯基膦；
(2)将上述反应体系升温至100℃，在0.5h内向其中缓慢滴加1mol的丙 烯酸，反应过程中测试反应体系的酯化率，当酯化率达到98％以上时去除反应 体系中的对苯二酚和三苯基膦，得到反应产物A；
(3)将反应产物A、丙烯酸、苯乙烯、溶剂乙酸乙酯和N，N-二甲基乙酰 胺(体积比为1:1)按质量比为10:40:50:15混合后在110℃条件下搅拌，加入 0.8份的BPO(反应产物A、丙烯酸和苯乙烯的总质量为100份)，反应3h后 去除溶剂，剩余物干燥至恒重，得到反应产物B(通过凝胶色谱法测得反应产 物B的分子量为108000)；
(4)向螺杆机的喂料口中加入反应产物B、软化点为120℃的氧化聚乙烯 蜡、邻苯二甲酸二丁酯、茶多酚，质量比为70:30:5:2，喂料口转速为30r/min， 螺杆机螺杆温度为100℃，螺杆转速为200r/min，将喂料口中混合均匀的物料 通过螺杆机造粒出料，得到X-Pave生物基添加剂。
将制备获得的X-Pave生物基添加剂添加到基质沥青中，添加量为基质沥 青质量的8％，测试经改性后沥青的性能指标，并与市面上通用的高粘改性剂 在同等掺量下进行对比，测试结果如下表所示。
实施例3
一种X-Pave生物基添加剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将1mol的环氧大豆油与1.1mol的十八胺混合后在70℃条件下持续搅 拌1.5h，搅拌过程中测试反应体系的总胺值，当总胺值为7时加入0.01mol的 2，5-二叔丁基对苯二酚和0.02mol的三乙胺；
(2)将上述反应体系升温至115℃，在0.5h内向其中缓慢滴加1mol的丙 烯酸，反应过程中测试反应体系的酯化率，当酯化率达到96％以上时去除反应 体系中的2，5-二叔丁基对苯二酚和三乙胺，得到反应产物A；
(3)将反应产物A、丙烯酸、苯乙烯、四氢呋喃按质量比为13:50:37:18 混合后在95℃条件下搅拌，加入0.9份的1-羟基-环己基-1苯甲酮(反应产物 A、丙烯酸和苯乙烯的总质量为100份)，反应8h后去除溶剂，剩余物干燥至 恒重，得到反应产物B(通过凝胶色谱法测得反应产物B的分子量为285000)；
(4)向螺杆机的喂料口中加入反应产物B、软化点为125℃的氧化聚乙烯 蜡、芳烃油、丁基羟基茴香醚，质量比为75:25:10:3，喂料口转速为38r/min， 螺杆机螺杆温度为108℃，螺杆转速为240r/min，将喂料口中混合均匀的物料 通过螺杆机造粒出料，得到X-Pave生物基添加剂。
将制备获得的X-Pave生物基添加剂添加到基质沥青中，添加量为基质沥 青质量的15％，测试经改性后沥青的性能指标，并与市面上通用的高粘改性剂 在同等掺量下进行对比，测试结果如下表所示。
| 试验项目 | 技术要求 | 实施例3 | 市面通用 |
| 针入度(25℃，100g，5s)(0.1mm) | ≥40 | 55 | 52 |
| 软化点(℃) | ≥80 | 95.5 | 89.5 |
| 延度(5℃)(cm) | ≥20 | 46 | 42 |
| 延度(15℃)(cm) | ≥60 | ＞100 | ＞100 |
| 运动粘度(135℃)(Pa·s) | ≤3 | 1.9 | 2.4 |
| 动力粘度(60℃)(Pa·s) | ≥50000 | 387900 | 248900 |
| 粘韧性(N·m) | ≥20 | 38 | 30 |
| 韧性(N·m) | ≥15 | 32 | 28 |
| 48h离析(℃) | ≤2.5 | 1.5 | 1.9 |
| 弹性恢复(25℃)(％) | ≥70 | 95 | 87 |
| PG等级 | PG76-22 | 满足 | 满足 |
实施例4
一种X-Pave生物基添加剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将1mol的环氧大豆油与1.05mol的十二胺混合后在64℃条件下持续 搅拌1.2h，搅拌过程中测试反应体系的总胺值，当总胺值为9时加入0.01mol 的对羟基苯甲醚和0.02mol的三乙醇胺；
(2)将上述反应体系升温至105℃，在0.5h内向其中缓慢滴加1mol的丙 烯酸，反应过程中测试反应体系的酯化率，当酯化率达到97％以上时去除反应 体系中的对羟基苯甲醚和三乙醇胺，得到反应产物A；
(3)将反应产物A、丙烯酸、苯乙烯、乙烯乙二醇醚按质量比为18:32:60:22 混合后在105℃条件下搅拌，加入0.5份的萘酸亚铜(反应产物A、丙烯酸和 苯乙烯的总质量为100份)，反应5h后去除溶剂，剩余物干燥至恒重，得到 反应产物B(通过凝胶色谱法测得反应产物B的分子量为223000)；
(4)向螺杆机的喂料口中加入反应产物B、软化点为131℃的氧化聚乙烯 蜡、邻苯二甲酸二辛酯、丁基羟基茴香醚，质量比为85:15:6:2，喂料口转速为 38r/min，螺杆机螺杆温度为135℃，螺杆转速为340r/min，将喂料口中混合均 匀的物料通过螺杆机造粒出料，得到X-Pave生物基添加剂。
将制备获得的X-Pave生物基添加剂添加到基质沥青中，添加量为基质沥 青质量的11％，测试经改性后沥青的性能指标，并与市面上通用的高粘改性剂 在同等掺量下进行对比，测试结果如下表所示。
| 试验项目 | 技术要求 | 实施例4 | 市面通用 |
| 针入度(25℃，100g，5s)(0.1mm) | ≥40 | 52 | 50 |
| 软化点(℃) | ≥80 | 91.5 | 84.5 |
| 延度(5℃)(cm) | ≥20 | 41 | 38 |
| 延度(15℃)(cm) | ≥60 | ＞100 | ＞100 |
| 运动粘度(135℃)(Pa·s) | ≤3 | 1.7 | 2.3 |
| 动力粘度(60℃)(Pa·s) | ≥50000 | 317900 | 198900 |
| 粘韧性(N·m) | ≥20 | 32 | 27 |
| 韧性(N·m) | ≥15 | 29 | 23 |
| 48h离析(℃) | ≤2.5 | 1.2 | 1.7 |
| 弹性恢复(25℃)(％) | ≥70 | 90 | 82 |
| PG等级 | PG76-22 | 满足 | 满足 |
实施例5
一种X-Pave生物基添加剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将1mol的环氧大豆油与1.08mol的牛酯基胺混合后在68℃条件下持 续搅拌1.4h，搅拌过程中测试反应体系的总胺值，当总胺值为7时加入0.01mol 的甲基氢醌和0.02mol的对苯二胺；
(2)将上述反应体系升温至108℃，在0.5h内向其中缓慢滴加1mol的丙 烯酸，反应过程中测试反应体系的酯化率，当酯化率达到95％以上时去除反应 体系中的甲基氢醌和对苯二胺，得到反应产物A；
(3)将反应产物A、丙烯酸、苯乙烯、正丁醇按质量比为12:56:32:17混合 后在92℃条件下搅拌，加入0.4份的苯甲酮酸改性物(反应产物A、丙烯酸和 苯乙烯的总质量为100份)，反应5h后去除溶剂，剩余物干燥至恒重，得到 反应产物B(通过凝胶色谱法测得反应产物B的分子量为191000)；
(4)向螺杆机的喂料口中加入反应产物B、软化点为128℃的氧化聚乙烯 蜡、邻苯二甲酸二丁酯、茶多酚，质量比为90:10:9:1，喂料口转速为42r/min， 螺杆机螺杆温度为128℃，螺杆转速为310r/min，将喂料口中混合均匀的物料 通过螺杆机造粒出料，得到X-Pave生物基添加剂。
将制备获得的X-Pave生物基添加剂添加到基质沥青中，添加量为基质沥 青质量的13％，测试经改性后沥青的性能指标，并与市面上通用的高粘改性剂 在同等掺量下进行对比，测试结果如下表所示。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所 作的任何修改、替换等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种X-Pave生物基添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
(1)将1mol的环氧大豆油与1-1.2mol的长链脂肪胺混合后在50-70℃条件下持续搅拌0.5-1.5h，搅拌过程中测试反应体系的总胺值，当总胺值小于10时加入0.01mol的阻聚剂和0.02mol的催化剂；
(2)将上述反应体系升温至100-120℃，在0.5h内向其中缓慢滴加1mol的丙烯酸，反应过程中测试反应体系的酯化率，当酯化率达到95％以上时去除反应体系中的阻聚剂和催化剂，得到反应产物A；
(3)将反应产物A、丙烯酸、苯乙烯和溶剂按质量比为10-20:30-60:30-60:15-25混合后在80-110℃条件下搅拌，加入一定量的引发剂，反应3-8h后去除溶剂，剩余物干燥至恒重，得到反应产物B；
(4)向螺杆机的喂料口中加入反应产物B、聚乙烯蜡、助剂和抗氧化剂，所述反应产物B、聚乙烯蜡、助剂和抗氧化剂的质量比为70-90:10-30:5-10:1-3，喂料口转速为30-50r/min，螺杆机螺杆温度为90-150℃，螺杆转速为200-400r/min，将喂料口中混合均匀的物料通过螺杆机造粒出料，即得到X-Pave生物基添加剂。
2.根据权利要求1所述的X-Pave生物基添加剂的制备方法，其特征在于，所述长链脂肪胺为十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、十八烯胺和牛酯基胺中的任一种。
3.根据权利要求1所述的X-Pave生物基添加剂的制备方法，其特征在于，(3)步中所述引发剂为BPO、AIBN、过氧化二烷基、1-羟基-环己基-1苯甲酮、苯甲酮酸改性物和萘酸亚铜中的任一种；且当所述反应产物A、丙烯酸和苯乙烯的总质量为100份时，引发剂的质量为0.3-0.9份。
4.根据权利要求1所述的X-Pave生物基添加剂的制备方法，其特征在于，(3)步中制备反应产物B的反应方程式如下：
其中，R为C12-C18的烷烃结构。
5.根据权利要求1所述的X-Pave生物基添加剂的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、甲基氢醌、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚和对羟基苯甲醚中的一种或任两种以任意比例混合的混合物。
6.根据权利要求1所述的X-Pave生物基添加剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三苯基膦、N，N二甲基苯胺、对苯二胺、三乙胺、N，N-二甲基苄胺、三乙醇胺和N，N-二甲基环己胺中的任一种；所述溶剂为乙酸乙酯、四氢呋喃、异丙醇、氯仿、N，N-二甲基乙酰胺、乙烯乙二醇醚和正丁醇中的一种或任两种以任意比例混合的混合物。
7.根据权利要求1所述的X-Pave生物基添加剂的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯蜡为经过硅烷偶联剂表面处理的氧化聚乙烯蜡，其软化点为120-140℃；所述助剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯和芳烃油中的任一种；所述抗氧化剂为茶多酚、二丁基羟基甲苯和丁基羟基茴香醚中的任一种。
8.一种X-Pave生物基添加剂，其特征在于，所述X-Pave生物基添加剂是通过权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而成的。
9.根据权利要求8所述的X-Pave生物基添加剂的使用方法，其特征在于，所述X-Pave生物基添加剂的加入量为基质沥青质量的8-15％。
10.根据权利要求8所述的X-Pave生物基添加剂在制备超薄铺装用改性沥青中的用途。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101289570A (zh) * | 2008-03-18 | 2008-10-22 | 中山大学 | 环氧大豆油树脂基硬质泡沫塑料及其制备方法 |
| CN105837750A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-10 | 常州市灵达化学品有限公司 | 一种道路乳化沥青改性用丁苯胶乳及制备方法 |
| WO2019020010A1 (zh) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种环氧油脂基不饱和酯光固化树脂及其制备方法和应用 |
| CN109852181A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 江西原石科技有限公司 | 环氧改性丙烯酸树脂防锈乳液的制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101289570A (zh) * | 2008-03-18 | 2008-10-22 | 中山大学 | 环氧大豆油树脂基硬质泡沫塑料及其制备方法 |
| CN105837750A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-10 | 常州市灵达化学品有限公司 | 一种道路乳化沥青改性用丁苯胶乳及制备方法 |
| WO2019020010A1 (zh) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种环氧油脂基不饱和酯光固化树脂及其制备方法和应用 |
| CN109852181A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 江西原石科技有限公司 | 环氧改性丙烯酸树脂防锈乳液的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 应俏等: ""环氧大豆油丙烯酸酯的固化与应用"", 《热固性树脂》, vol. 36, no. 1, pages 50 - 54 * |
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