專利名稱：道路維修注漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低成本、低能耗、低污染、適用于各種環(huán)境、快速固化成型、使用壽命長的道路維修注漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著高速公路交通流量的迅速增加、汽車荷重的增大以及使用年限的增加，路面病害日益顯現(xiàn)，其中以路面唧漿病害尤為嚴(yán)重。在重輪載的頻繁作用下，基層由于塑性變形累積而同面層脫離接觸，水分沿接縫下滲而聚集在脫空的空隙內(nèi)，在輪載作用下積水成為有壓水并同基層內(nèi)浸濕的細(xì)料攪混成懸漿液，沿接縫縫隙濺出，即為“唧漿”。水份和路面荷載是導(dǎo)致唧漿病害的主要原因。路面病害的產(chǎn)生不僅影響行車的舒適性及安全性，而且 裂縫的擴(kuò)展和滲水使道路損壞程度逐漸加重。因此，加強(qiáng)對高速公路路面病害的治理是至關(guān)重要的。導(dǎo)致高速公路路面病害的根本原因在于地基在動力荷載的作用下失穩(wěn)和震陷，現(xiàn)有修復(fù)方法大都是僅僅修復(fù)破損的路面這樣并不能使病害得到根治，而且現(xiàn)有的修復(fù)料修復(fù)后的路面使用一段時間后，唧漿等病害會再次出現(xiàn)，使用的壽命很短，往往在短時間內(nèi)進(jìn)行多次的施工，造成生產(chǎn)和修復(fù)的成本較高；因此在對道路唧漿病害修復(fù)時必須對軟弱的地基進(jìn)行加固。灌漿法是較為常用的地基處理方法，它是指根據(jù)液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一定時間后，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個整體，形成一個結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能好和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。但是現(xiàn)有的修復(fù)料在采用灌漿施工工藝時，能耗高，對環(huán)境的污染嚴(yán)重，對環(huán)境條件要求也很嚴(yán)格，在較為惡劣的環(huán)境下不能施工，例如雨雪天、路面有積水等，并且現(xiàn)有的修復(fù)料固化成型較慢，在施工后要進(jìn)行較長時間的交通管制，嚴(yán)重影響了交通，給人們的生活帶來了很大的不便，造成修復(fù)的效率和成功率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供的一種低成本、低能耗、低污染、適用于各種環(huán)境、快速固化成型、使用壽命長的道路維修注漿料及其制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種道路維修注漿料，它是由組份A和組份B按照質(zhì)量比為I. 8-2. 2制成，其中組份A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成預(yù)聚體A 50-100%、預(yù)聚體B 0-50%、活性碳酸隹丐
0-10%,其中預(yù)聚體A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成聚乙二醇60-80%、二異氰酸酯20-40%，預(yù)聚體B由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成甘油聚氧乙烯醚40-60%、二異氰酸酯40-60% ;組份B是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成固化劑95-98. 5%、表面活性劑
1-4.9%、催化劑 0. 1-0. 5%o所述的聚乙二醇為分子量為200-4000。所述的甘油聚氧乙烯醚的羥基值為300_800mK0H/g。
所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異費(fèi)爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。所述的固化劑是由蓖麻油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份數(shù)制成蓖麻油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇I份；其中蓖麻油聚氧乙烯醚的皂化值為50-140mgK0H/g。所述的表面活性劑為非離子表面活性劑，其中優(yōu)選為聚醚改性三硅氧烷。所述的催化劑為辛酸亞錫、二新葵酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的至少一種。所述的道路維修注漿料的制備方法，該制備方法包括如下步驟
步驟I :預(yù)聚體A的制備向反應(yīng)容器中加入聚乙二醇，于110-120°c下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0. 5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng) 3_5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)；
步驟2 :預(yù)聚體B的制備向反應(yīng)容器中加入甘油聚氧乙烯醚，于110-120°C下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0. 5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)約3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)；
步驟3 :組份A的制備將步驟I中制備的預(yù)聚體A、步驟2制備的預(yù)聚體B和活性碳酸鈣混合均勻后出料得到組份A ;
步驟4 :組份B的制備將固化劑、表面活性劑、催化劑均勻混合得到組份B ；
步驟5 :將步驟3制備的組份A與步驟4制備的組份B按照質(zhì)量比為I. 8-2. 2均勻混合得到道路維修注漿料。所述的步驟I和步驟2中異氰酸含量的檢測采用二正丁胺法。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1)本發(fā)明的道路維修注漿料所用到的各種原料在市場上均能買到，并且在整個的制備過程不需要用到大型的設(shè)備，整個制備過程均在120°C以下完成，這樣生產(chǎn)成本和能耗很低、對環(huán)境污染程度很??；
2)本發(fā)明的道路維修注漿料的原料混合反應(yīng)后生成聚氨類酯，并且含有大量的游離異氰酸根，游離異氰酸根能與水迅速反應(yīng)固結(jié)，這樣使本發(fā)明的道路維修注漿料能適用于各種環(huán)境，例如雨雪天氣和積水環(huán)境等，并且固化成型的速度快，在施工后不需要較長時間的交通管制，縮短了施工周期，修復(fù)的效率和成功率得到大大提高；
3)本發(fā)明的道路維修注漿料還具有強(qiáng)度高、硬度大的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明的道路維修注漿料各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均很突出，具體見下表 粘度(mPaS)|
拉伸強(qiáng)度(MPa) |
伸長率(%) |
抗壓強(qiáng)度(MP~IJ
700-1350 |
0.97-1.07 |
16.2-17.2 |
0.98-1.21
4)本發(fā)明的道路維修注漿料填補(bǔ)了國內(nèi)研究道路維修注漿料的空白，解決了國內(nèi)研制的化學(xué)灌漿料品種雖多、但大多是應(yīng)用在大型水利工程防滲加固、混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)以及巖基加固中、不適用于道路修復(fù)的問題，為道路維修提供了一條新路子，具有很高的社會價值和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例I一種道路維修注漿料，它是首先取60kg聚乙二醇、40kg 二異氰酸酯制得預(yù)聚體A，取40kg甘油聚氧乙烯醚、60kg 二異氰酸酯制得預(yù)聚體B，然后取50kg前面制得的預(yù)聚體A、45kg前面制得的預(yù)聚體B以及5kg活性碳酸鈣制得組份A，取95kg固化劑、4. 5kg表面活性劑、0. 5kg催化劑制得組份B ;最后取IOOkg前面制得的組份A、55kg前面制得的組份B制得。所述的道路維修 注漿料的制備方法
該制備方法包括如下步驟
步驟I :預(yù)聚體A的制備向反應(yīng)容器中加入60kg聚乙二醇，于110-120°C下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入40kg 二異氰酸酯，攪拌0. 5_2h后升溫至75-850C，繼續(xù)反應(yīng)3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)；
步驟2 :預(yù)聚體B的制備向反應(yīng)容器中加入40kg甘油聚氧乙烯醚,于110-120°C下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入60kg 二異氰酸酯，攪拌0. 5_2h后升溫至75-850C，繼續(xù)反應(yīng)約3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)；
步驟3 :組份A的制備取50kg步驟I制備的預(yù)聚體A、45kg步驟2制備的預(yù)聚體B,然后加入5kg活性碳酸鈣混合均勻后出料得到組份A ；
步驟4 :組份B的制備將95kg固化劑、4. 5kg表面活性劑、0. 5kg催化劑均勻混合得到組份B ；
步驟5 :取IOOkg步驟3制備的組份A、55kg步驟4制備的組份B均勻混合得到道路維修注漿料。所述的聚乙二醇為分子量為200-4000。所述的甘油聚氧乙烯醚的羥基值為300_800mK0H/g。所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異費(fèi)爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。所述的固化劑是由蓖麻油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份數(shù)制成蓖麻油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇I份；其中蓖麻油聚氧乙烯醚的皂化值為50-140mgK0H/g。所述的表面活性劑為非離子表面活性劑，其中優(yōu)選為聚醚改性三硅氧烷。所述的催化劑為辛酸亞錫、二新葵酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的至少一種。所述的步驟I和步驟2中異氰酸含量的檢測采用二正丁胺法。制得的道路維修注漿料的技術(shù)參數(shù)見下表
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實(shí)施例2
一種道路維修注漿料，它是首先取70kg聚乙二醇、30kg 二異氰酸酯制得預(yù)聚體A，取50kg甘油聚氧乙烯醚、50kg 二異氰酸酯制得預(yù)聚體B，然后取70kg前面制得的預(yù)聚體A、25kg前面制得的預(yù)聚體B以及5kg活性碳酸鈣制得組份A，取97. 5kg固化劑、2. 2kg表面活性劑、0. 3kg催化劑制得組份B ;最后取IOOkg前面制得的組份A、50kg前面制得的組份B制得。所述的道路維修注漿料的制備方法
該制備方法包括如下步驟
步驟I :預(yù)聚體A的制備向反應(yīng)容器中加入70kg聚乙二醇，于110-120°C下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入30kg 二異氰酸酯，攪拌0. 5_2h后升溫至75-850C，繼續(xù)反應(yīng)3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)；
步驟2 :預(yù)聚體B的制備向反應(yīng)容器中加入50kg甘油聚氧乙烯醚,于110-120°C下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入50kg 二異氰酸酯，攪拌0. 5_2h后升溫至 75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)約3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)；
步驟3 :組份A的制備取70kg步驟I制備的預(yù)聚體A、25kg步驟2制備的預(yù)聚體B,然后加入5kg活性碳酸鈣混合均勻后出料得到組份A ；
步驟4 :組份B的制備將97. 5kg固化劑、2. 2kg表面活性劑、0. 3kg催化劑均勻混合得到組份B;
步驟5 :取IOOkg步驟3制備的組份A、50kg步驟4制備的組份B均勻混合得到道路維修注漿料。所述的聚乙二醇為分子量為200-4000。所述的甘油聚氧乙烯醚的羥基值為300_800mK0H/g。所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異費(fèi)爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。所述的固化劑是由蓖麻油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份數(shù)制成蓖麻油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇I份；其中蓖麻油聚氧乙烯醚的皂化值為50-140mgK0H/g。所述的表面活性劑為非離子表面活性劑，其中優(yōu)選為聚醚改性三硅氧烷。所述的催化劑為辛酸亞錫、二新葵酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的至少一種。所述的步驟I和步驟2中異氰酸含量的檢測采用二正丁胺法。制得的道路維修注漿料的技術(shù)參數(shù)見下表
權(quán)利要求
1.一種道路維修注漿料，其特征在于它是由組份A和組份B按照質(zhì)量比為I. 8-2. 2制成，其中組份A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成預(yù)聚體A 50-100%、預(yù)聚體B 0-50%、活性碳酸鈣0-10%，其中預(yù)聚體A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成聚乙二醇60-80%、二異氰酸酯20-40%，預(yù)聚體B由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成甘油聚氧乙烯醚40-60%、二異氰酸酯40-60% ;組份B是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成固化劑95-98. 5%、表面活性劑1-4. 9%、催化劑0. 1-0. 5%。
2.如權(quán)利要求I所述的道路維修注漿料，其特征在于所述的聚乙二醇為分子量為200-4000。
3.如權(quán)利要求I所述的道路維修注漿料，其特征在于所述的甘油聚氧乙烯醚的羥基值為 300-800mK0H/g。
4.如權(quán)利要求I所述的道路維修注漿料，其特征在于所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異費(fèi)爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求I所述的道路維修注漿料，其特征在于所述的固化劑是由蓖麻油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份數(shù)制成蓖麻油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇I份；其中蓖麻油聚氧乙烯醚的皂化值為50-140mgK0H/g。
6.如權(quán)利要求I所述的道路維修注漿料，其特征在于所述的表面活性劑為非離子表面活性劑，其中優(yōu)選為聚醚改性三硅氧烷。
7.如權(quán)利要求I所述的道路維修注漿料，其特征在于所述的催化劑為辛酸亞錫、二新葵酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的至少一種。
8.—種如權(quán)利要求I所述的道路維修注漿料的制備方法，其特征在于該制備方法包括如下步驟 步驟I :預(yù)聚體A的制備向反應(yīng)容器中加入聚乙二醇，于110-120°C下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0. 5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)3_5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)； 步驟2 :預(yù)聚體B的制備向反應(yīng)容器中加入甘油聚氧乙烯醚，于110-120°C下真空脫水2-3h，冷卻至40-50°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0. 5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)約3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到2. 0-10. 0%后停止反應(yīng)； 步驟3 :組份A的制備將步驟I中制備的預(yù)聚體A、步驟2制備的預(yù)聚體B和活性碳酸鈣混合均勻后出料得到組份A ； 步驟4 :組份B的制備將固化劑、表面活性劑、催化劑均勻混合得到組份B ； 步驟5 :將步驟3制備的組份A與步驟4制備的組份B按照質(zhì)量比為I. 8-2. 2均勻混合得到道路維修注漿料。
9.如權(quán)利要求8所述的路維修注漿料的制備方法，其特征在于所述的步驟I和步驟2中異氰酸含量的檢測采用二正丁胺法。
全文摘要
本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種道路維修注漿料及其制備方法，它是由組份A和組份B按照質(zhì)量比為1.8-2.2制成，其中組份A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成預(yù)聚體A50-100%、預(yù)聚體B0-50%、活性碳酸鈣0-10%,其中預(yù)聚體A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成聚乙二醇60-80%、二異氰酸酯20-40%，預(yù)聚體B由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成甘油聚氧乙烯醚40-60%、二異氰酸酯40-60%；組份B是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成固化劑95-98.5%、表面活性劑1-4.9%、催化劑0.1-0.5%；本發(fā)明具有低成本、低能耗、低污染、適用于各種環(huán)境、快速固化成型、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C08K3/26GK102746482SQ201210267978
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者劉彥濤, 劉瀾波, 孫輝, 寇軍杰, 李敏, 李蕊, 楊興旺, 段顯英, 耿繼光, 韓民 申請人:河南萬里路橋集團(tuán)有限公司