一种沥青基发泡灌缝胶

摘要

本发明涉及一种新型沥青基发泡灌缝胶，包括A、B两个组分，A组分包括：沥青、环氧树脂、改性剂、增容剂、聚醚多元醇、填料、水，B组分包括聚氨酯预聚体。本发明的新型沥青基发泡灌缝胶将环氧树脂与改性剂、沥青、聚醚多元醇等混合加热，反应后得到A组分，再与B组分，即聚氨酯预聚体进行共混，得到沥青基发泡灌缝胶。A、B组分混合后，聚氨酯预聚体的异氰酸基与羟基和水发生反应，形成交联体系，并同时发泡；另一方面，环氧树脂固化形成网络结构，为体系提供强度和粘接性，得到性能优异的发泡灌缝胶。本发明的新型沥青基发泡灌缝胶与传统灌缝胶相比，无需加热设备，能耗低，经济环保，性能优异，灌缝胶与裂缝壁面粘接牢固，不易脱粘开裂。

权利要求

1.一种沥青基发泡灌缝胶，其特征在于：为A、B两种组分的混合物，所述的A组分包括：5‑20质量份的沥青、5‑20质量份的环氧树脂、0.5‑2质量份的改性剂、2‑8质量份的增容剂、1‑6质量份的聚醚多元醇、3‑6质量份的填料、0.1‑0.5质量份的水，所述的B组分包括：5‑12质量份的聚氨酯预聚体；

所述A组分中的聚醚多元醇为聚乙二醇，其分子量为2000‑5000g/mol；

所述A组分中的改性剂为二乙醇胺、乙醇胺中一种或两种的混合物；

其中，环氧树脂、改性剂、聚氨酯预聚体和聚乙二醇的质量比为10：1：10：4。

2.根据权利要求1所述的沥青基发泡灌缝胶，其特征在于：所述A组分中的沥青为70‑90号石油沥青。

3.根据权利要求1所述的沥青基发泡灌缝胶，其特征在于：所述A组分中的环氧树脂为双酚A、双酚F类环氧树脂中一种或两种的混合物，其环氧当量为180‑220 g/mol。

4.根据权利要求1所述的沥青基发泡灌缝胶，其特征在于：所述A组分中的增容剂为邻苯二甲酸二丁酯。

5.根据权利要求1所述的沥青基发泡灌缝胶，其特征在于：所述A组分中的填料为高岭土、膨润土、碳酸钙、滑石粉、粉煤灰中任意一种或混合物。

6.根据权利要求1所述的沥青基发泡灌缝胶，其特征在于：所述B组分中的聚氨酯预聚体为聚醚型异氰酸基封端的预聚物。

说明书

一种沥青基发泡灌缝胶

技术领域

[0001] 本发明涉及路面养护技术领域，尤其是一种新型沥青基发泡灌缝胶。

背景技术

[0002] 裂缝，是路面病害的主要形式之一。路面裂缝产生早期会影响路面的连续性、整体性及美观性；雨水通过裂缝进入面层，会降低沥青与集料的粘附性，进而使路面产生更多裂缝及坑槽；雨水穿过面层进入基层后会使基层软化，降低基层承载力，在车辆荷载作用下很容易使路面产生挤浆。路基的软化会导致路面发生坑槽和塌陷，极大地破坏路面性能。

[0003] 对路面裂缝的修补通常采用灌缝胶来实现。灌缝胶通常以沥青为基体，添加聚合物进行改性，以提高其性能。如申请号为201910399225.1的中国专利，采用SBS改性沥青灌缝胶掺加改性纳米二氧化硅制成耐久、高性能灌缝胶；又如申请号为201210262849.7的中国专利公开了一种路面灌缝胶，该灌封胶由相容剂、改性剂、稳定剂和基质沥青组成，经加热灌入裂缝即可起到修补效果。

[0004] 然而，尽管已经获得了广泛的应用，当前使用的灌缝胶仍具有诸多不足之处：首先，改性沥青灌缝胶分子极性低，粘结性差，容易与路面发生脱粘，进而造成修补失效。其次，在使用时需要对灌缝胶进行高温加热，耗能很大，且会挥发出刺鼻气味，不利于环保。针对这一问题，申请号为201310022528.4的中国专利一种环保中温型路面灌缝胶及其制备方法，采用石油沥青、废胎橡胶粉、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物的等组分，降低了施工温度，提高了材料流动性，但中温型灌缝胶仍需加热至100℃左右，耗能不可避免；又如申请号为201910369006.9的中国专利公开了一种聚氨酯单组份路用液体灌缝胶及其制备方法，使用时不必加热，且粘结性优异，但价格昂贵，性价比低。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是：现有的灌缝胶大多需高温加热灌注，且粘接力低，缺少高性价比的解决手段，为了克服现有技术中存在的不足，提供一种新型沥青基发泡灌缝胶。

[0006] 本发明采用的技术方案是：一种新型沥青基发泡灌缝胶为A、B两种组分的混合物，[0007] 所述的A组分包括：5‑20质量份的沥青、5‑20质量份的环氧树脂、0.5‑2质量份的改性剂、2‑8质量份的增容剂、1‑6质量份的聚醚多元醇、3‑6质量份的填料、0.1‑0.5质量份的水，

[0008] 所述的B组分包括：5‑12质量份的聚氨酯预聚体。

[0009] 所述A组分中的沥青为70‑90号石油沥青。

[0010] 所述A组分中的环氧树脂为双酚A、双酚F类环氧树脂中一种或两种的混合物，其环氧当量为180‑220 g/mol。

[0011] 所述A组分中的改性剂为二乙醇胺、乙醇胺中一种或两种的混合物。

[0012] 所述A组分中的增容剂为邻苯二甲酸二丁酯。

[0013] 所述A组分中的聚醚多元醇为聚乙二醇，其分子量为2000‑5000g/mol。

[0014] 所述A组分中的填料为高岭土、膨润土、碳酸钙、滑石粉、粉煤灰中任意一种或混合物。

[0015] 所述B组分中的聚氨酯预聚体为聚醚型异氰酸基封端的预聚物。

[0016] 上述的新型沥青基发泡灌缝胶制备时，A、B两种组分的制备方法如下：

[0017] A组分的制备方法为：将5‑20质量份的环氧树脂与0.5‑2质量份的改性剂混合，在60‑80℃下搅拌1‑2h，反应完成后向体系中加入0.1‑0.5质量份的水，之后加入2‑8质量份的增容剂、5‑20质量份的沥青、1‑6质量份的聚乙二醇、3‑6质量份的填料，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

[0018] B组分的制备方法为：5‑12质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

[0019] 优选的，A、B两种组分的制备方法如下：

[0020] A组分的制备方法为：将10质量份的环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在65℃下搅拌1.5h，反应完成后向体系中加入0.3质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、13质量份的70号石油沥青、4质量份分子量为2000 g/mol的聚乙二醇、3质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存；

[0021] B组分的制备方法为：9质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

[0022] 使用时，将制备所得的A、B组分完全均匀混合得到发泡灌缝胶，将所得的沥青基发泡灌缝胶灌入裂缝即可。

[0023] 本发明的新型沥青基发泡灌缝胶，以石油沥青为基体，通过加入环氧树脂与聚乙二醇，降低了沥青灌缝胶的粘度，无需高温加热即可实现灌注，节能环保；通过聚氨酯预聚体与聚乙二醇、环氧树脂分子的反应，形成弹性三维网络结构，将沥青组分包覆在交联网络中，既可以防止因夏天温度升高而造成的灌缝胶流失，又可以提高弹性，解决冬季灌缝胶开裂的问题；环氧和聚氨酯分子链上的极性基团可以显著提高体系的粘结性，有效防止灌缝胶过早脱粘失效；体系发泡后可以快速填充路面裂缝，发泡率较高，有效降低成本，经济性好，实用性强。

[0024] 本发明相比现有技术具有以下优点：

[0025] 1、本发明的沥青基发泡灌缝胶，将环氧树脂、聚乙二醇与沥青共混，降低了体系粘度，施工时无需高温加热即具有较好的流动性，不仅降低了能耗，节能环保，且浆液可以渗入细小裂缝中实现修补；

[0026] 2、本发明的沥青基发泡灌缝胶，利用改性剂对环氧树脂进行改性，使其既可以与发泡剂（水）相容，又可以提高与聚氨酯预聚体的反应性，可在灌注后形成三维弹性交联网络，既可以防止灌缝胶流失，又可以提高弹性，解决灌缝胶低温易开裂的问题；

[0027] 3、本发明的沥青基发泡灌缝胶，以水作为发泡剂，环保性好；在使用时，灌注较少的浆液至裂缝中，发泡后既可以填满裂缝，操作简单且极大的降低了成本，解决了聚合物类灌缝胶性能好但价格贵，难以得到大规模应用的难题；

[0028] 4、本发明的沥青基发泡灌缝胶，环氧和聚氨酯网络的引入显著提高了灌缝胶体系的极性，使得灌缝胶与道路裂缝壁面、路面的粘结性大大提高，有效防止灌缝胶过早脱粘失效，提高了灌缝胶的使用寿命。

具体实施方式

[0029] 下面对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0030] 实施例1

[0031] A组分的制备方法如下：

[0032] 将5质量份的双酚A环氧树脂与0.5质量份的乙醇胺混合，在60℃下搅拌2h，反应完成后向体系中加入0.1质量份的水，之后加入2质量份的邻苯二甲酸二丁酯、5质量份的70号石油沥青、2质量份分子量为2000 g/mol的聚乙二醇、3质量份的碳酸钙，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

[0033] B组分的制备方法如下：

[0034] 5质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

[0035] 将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740‑2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：2倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：‑10℃，100%应变，三次循环通过。

[0036] 实施例2

[0037] A组分的制备方法如下：

[0038] 将10质量份的双酚A环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在65℃下搅拌1.5h，反应完成后向体系中加入0.3质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、13质量份的70号石油沥青、4质量份分子量为2000 g/mol的聚乙二醇、3质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

[0039] B组分的制备方法如下：

[0040] 9质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

[0041] 将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740‑2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：‑10℃，100%应变，三次循环通过。

[0042] 实施例3

[0043] A组分的制备方法如下：

[0044] 将8质量份的双酚A环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在80℃下搅拌1h，反应完成后向体系中加入0.2质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、7质量份的90号石油沥青、1质量份分子量为2000 g/mol的聚乙二醇、4质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

[0045] B组分的制备方法如下：

[0046] 7质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

[0047] 将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740‑2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3.5倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：‑10℃，100%应变，三次循环通过。

[0048] 实施例4

[0049] A组分的制备方法如下：

[0050] 将10质量份的双酚A环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在80℃下搅拌1h，反应完成后向体系中加入0.3质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、10质量份的70号石油沥青、4质量份分子量为2000 g/mol的聚乙二醇、4质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

[0051] B组分的制备方法如下：

[0052] 10质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

[0053] 将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740‑2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：‑10℃，100%应变，三次循环通过。

[0054] 实施例5

[0055] A组分的制备方法如下：

[0056] 将20质量份的双酚F环氧树脂与2质量份的二乙醇胺混合，在80℃下搅拌1h，反应完成后向体系中加入0.5质量份的水，之后加入8质量份的邻苯二甲酸二丁酯、20质量份的90号石油沥青、6质量份分子量为5000 g/mol的聚乙二醇、6质量份的碳酸钙，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

[0057] B组分的制备方法如下：

[0058] 12质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

[0059] 将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740‑2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：‑10℃，100%应变，三次循环通过。