一種雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料及制法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種道路用改性瀝青材料，確切的說(shuō)是一種雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青 混合料。
[0002] 本發(fā)明還涉及上述雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料的制備方法。
[0003] 本發(fā)明還涉及上述雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0004] 近年來(lái)，環(huán)氧瀝青材料作為一種新型的熱固性高性能材料，在我國(guó)橋梁、道路鋪裝 修補(bǔ)中的應(yīng)用日益廣泛。環(huán)氧瀝青是將環(huán)氧樹(shù)脂加入瀝青中，經(jīng)過(guò)與固化劑發(fā)生的固化反 應(yīng)后，瀝青分子分散于環(huán)氧樹(shù)脂形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，形成不可逆的固化物。與普通瀝青或其 它熱塑性瀝青相比環(huán)氧瀝青具有無(wú)可比擬的優(yōu)越的力學(xué)性能；主要是剛強(qiáng)度與高剛度、優(yōu) 良的疲勞性能、良好的粘結(jié)性能和耐久性。而且環(huán)氧樹(shù)脂可以提高瀝青的耐酸、耐堿及有機(jī) 溶劑對(duì)瀝青的腐蝕，而在混合料中可以改善混合料的抗水損壞性能并提高瀝青對(duì)石料的粘 附性能。用環(huán)氧瀝青拌制的瀝青混合料，其路用性能普通瀝青混合料優(yōu)異得多。但環(huán)氧瀝 青材料韌性較差，固化后質(zhì)脆、耐沖擊性能差，且容易開(kāi)裂。使得環(huán)氧瀝青混合料在使用時(shí)， 容易引起裂縫的產(chǎn)生并不斷擴(kuò)大，進(jìn)而引起水損壞降低使用壽命等一系列病害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料。
[0006] 本發(fā)明的又一目的上提供一種制備上述雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料的方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，由質(zhì)量比2-8 的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青和92-98的礦料組成，其中雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青包括A、B、 C三組分：
[0008] A組分為雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧樹(shù)脂100份；
[0009] B組分由下列質(zhì)量份的物質(zhì)組成：
[0010] 固化劑70-150份，促進(jìn)劑0-0. 02份；
[0011] C組分為瀝青50-200份。
[0012] 所述的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，其中，雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧樹(shù)脂是由雙 環(huán)戊二烯和環(huán)氧樹(shù)脂組成，雙環(huán)戊二烯和環(huán)氧的質(zhì)量比例為2-5:1;
[0013] 所述的環(huán)氧樹(shù)脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)類環(huán)氧 樹(shù)脂中的一種或多種。
[0014] 所述的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，其中，固化劑是酸酐固化劑、胺類固化劑 的一種或幾種的混合物；酸酐固化劑與胺類固化劑的質(zhì)量比為0-1:1-0。
[0015] 所述的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，其中，胺類固化劑是脂肪胺、芳香胺、月旨 環(huán)胺、聚酰胺固化劑中的一種或幾種的混合物。
[0016] 所述的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，其中，酸酐固化劑是改性桐油酸酐、聚壬 二酸酐、聚癸二酸酐、聚二十碳烷二酸酸酐、含鹵素酸酐及十二烯基丁二酸酐的一種或幾種 混合物。
[0017] 所述的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，其中，促進(jìn)劑是芐基二甲胺、N，N_二甲基 苯胺、二乙氨基丙胺、2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑中的一種或幾 種混合。
[0018] 所述的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，其中，瀝青是石油瀝青或改性瀝青，改性 瀝青為熱塑性彈性體改性瀝青、膠粉改性瀝青或復(fù)合改性瀝青。
[0019] 本發(fā)明提供的制備上述雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料的方法，步驟為：
[0020] 1)將環(huán)氧樹(shù)脂在80-120°C加熱攪拌至形成透明環(huán)氧樹(shù)脂溶液，然后加入雙環(huán)戊 二烯混合攪拌，制得A組分；
[0021] 2)將40-60度保溫的聚酰胺固化劑加入反應(yīng)釜中，加入長(zhǎng)鏈脂肪酸酐固化劑攪 拌，制的B組分；
[0022] 3)將A組分與B組分混合，于25-60°C攪拌，然后與100_160°C保溫的C組分混合 攪拌，即得到雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青；
[0023] 4)將雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青拌入礦料，于100-150°C攪拌得到雙環(huán)戊二烯改性 環(huán)氧瀝青混合料。
[0024] 所述的制備方法，其中，將A組分與B組分混合，然后與C組分同時(shí)加入礦料中，于 60-150°C攪拌，得到雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料。
[0025] 本發(fā)明的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，在鋼橋面、水泥混凝土橋面鋪裝，瀝青 路面的鋪筑與修補(bǔ)，交叉口、停車站特殊路段的應(yīng)用。
[0026] 本發(fā)明的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青，在環(huán)氧瀝青的固化體系中引入雙環(huán)戊二烯可 與酸發(fā)生加成反應(yīng)，一方面使固化物結(jié)構(gòu)富有具有大量苯環(huán)鏈段，使得分子鏈具有一定的 剛性，另一方面，引入大量雙鍵作為柔性鏈段，而且發(fā)生加成反應(yīng)后的酸酐固化劑可降低固 化物的交聯(lián)程度，進(jìn)一步增加環(huán)氧瀝青的韌性。雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混凝土較環(huán)氧瀝 青混泥土能夠有較大的變形，抑制面層裂縫產(chǎn)生，進(jìn)一步避免裂縫引起的水損壞等其他病 害，延長(zhǎng)使用壽命，提高路用性能。
[0027] 概括地說(shuō)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下的有益效果：
[0028] 1、本發(fā)明的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧樹(shù)脂，所引入的雙環(huán)戊二烯可與酸發(fā)生加成反 應(yīng)，一方面在固化物的結(jié)構(gòu)中引入大量苯環(huán)，增加材料的剛性。另一方面雙環(huán)戊二烯具有大 量的雙鍵作為柔性鏈段，增加材料的柔性。
[0029] 2、本發(fā)明的雙環(huán)戊二烯可與酸發(fā)生加成反應(yīng)，可作為加成法的鏈終止劑，對(duì)部分 酸分子的一端進(jìn)行封端，封端后的酸分子化合物再與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)，就可減少環(huán)氧樹(shù)脂固 化物中的三維立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)，增加鏈狀結(jié)構(gòu)，可按照需要在一定程度上減小樹(shù)脂硬度而增 加樹(shù)脂的初性。
[0030] 3、本發(fā)明的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧樹(shù)脂常溫粘度較低，具有較好的流動(dòng)性，可以減 少或不采用稀釋劑，簡(jiǎn)化材料制備工藝。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 本發(fā)明提供的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料，是由質(zhì)量比2-8的雙環(huán)戊二烯改 性環(huán)氧瀝青和92-98的礦料組成。其中環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青包括A、B、C三組分。
[0032] A組分由下列組分按質(zhì)量份數(shù)組成：
[0033] 雙環(huán)戊二烯10-25份，改性環(huán)氧樹(shù)脂100份。
[0034] A組分中的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧樹(shù)脂是縮水甘油醚類環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油胺類環(huán) 氧樹(shù)脂、脂環(huán)類環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或多種。
[0035] B組分由下列組份按照質(zhì)量份數(shù)組成：
[0036] 固化劑70-150份，促進(jìn)劑0-0. 02份；
[0037] C組分為瀝青50-200份。
[0038] B組分中的固化劑是固化劑是酸酐固化劑、胺類固化劑的一種或幾種的混合物； 酸酐固化劑與胺類固化劑的質(zhì)量比為0-1:1-0。
[0039] B組分中的胺類固化劑是脂肪胺、芳香胺、脂環(huán)胺、聚酰胺固化劑中的一種或幾種 的混合物。
[0040] B組分中的酸酐固化劑是改性桐油酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐、聚二十碳烷二 酸酸酐、含鹵素酸酐及十二烯基丁二酸酐的一種或幾種混合物。
[0041] B組分中的促進(jìn)劑芐基二甲胺、N，N-二甲基苯胺、二乙氨基丙胺、2, 4, 6-三（二甲 氨基甲基）苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑中的一種或幾種混合。
[0042] C組分中的瀝青是石油瀝青或改性瀝青，所述的改性瀝青熱塑性彈性體改性瀝青、 膠粉改性瀝青或復(fù)合改性瀝青。
[0043] 本發(fā)明所述的雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料采用AC-13級(jí)配。
[0044] 本發(fā)明制備雙環(huán)戊二烯改性環(huán)氧瀝青混合料的方法為：
[0045]1)將環(huán)氧樹(shù)脂在80-120°C加熱攪拌至形成透明環(huán)氧樹(shù)脂溶液，然后加入雙環(huán)戊 二烯混合，制得A組分；
[0046] 2)將40-60度保溫的胺類固化劑加入反應(yīng)釜中，加入酸酐固化劑攪拌，完成B組分 的制備；
[0047] 3)將A組分與B組分混合，25