一种改性聚氨酯冷补液、制备方法及使用方法与流程

文档序号:11895656阅读:734来源:国知局

本发明涉及一种沥青道路的冷补液,尤其涉及的是一种改性聚氨酯冷补液、制备方法及使用方法。



背景技术:

传统热态修补施工对于地点分散,工程量小的路面维修十分不方便,并且不能在雨雪天气正常施工。冷补法较好地弥补了热态法的不足,适用于任何天气和环境下,修补各种不同类型的道路面层,故在道路养护方面的应用逐年增加。

普通冷补液,往往初始强度不高,后期因为稀释剂挥发缓慢,由于不能快速形成强度,在开放交通后,容易再次出现松散、脱落等病害,使用耐久性较差,只能作为病害的临时处治措施。

国内外对沥青改性进行了研究,改性沥青是向沥青中加入改性剂,使沥青或沥青混合料的性能得以改善。其中,改性剂多为:橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等。这种沥青改性方法的缺点是:由于只是简单的将改性剂加入沥青中进行物理共混,因而易产生离析分层的问题,而且对于沥青的对温度敏感性强、粘度低、柔韧性差等问题虽有改善,但效果不理想。

中国发明专利CN201210307108.6,公开了一种聚氨酯改性沥青的制备方法,它在引发剂作用下,将沥青和烯丙醇反应制备含羟基沥青,再和异氰酸酯反应,制得聚氨酯改性沥青。只是改善了沥青的低温发脆,柔韧性差等缺点。但沥青施工性能及其他性能没有根本改变。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种改性聚氨酯冷补液、制备方法及使用方法,能够快速形成高强度,提高耐久性。

本发明是通过以下技术方案实现的:本发明一种改性聚氨酯冷补液,按重量计,包括多异氰酸酯100~140份、聚醚多元醇80~150份、聚酯多元醇80~150份、SBS树脂10~15份、催化剂0.03~0.15份、稀释剂200~300份、增塑剂20~40份、消泡剂0.5~1份。

所述多异氰酸酯选自芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯脂、环族多异氰酸酯中的一种或多种。

所述聚醚多元醇选自聚乙二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚丁二烯二醇、聚丁二烯聚醚二醇、聚丁二烯-丙烯腈二醇中的至少一种。

所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚碳酸1,6-己二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇中的至少一种。

所述稀释剂选自丙酮、丁酮、甲乙酮、二氧六环、N,N-二甲基酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、醋酸甲酯、乙酯丁酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、汽油、煤油、柴油中的至少一种。

所述增塑剂选自脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、柠檬酸酯类、聚酯类中的至少一种。

所述消泡剂选自消有机硅类消泡剂、聚醚消泡剂、聚醚改性硅油消泡剂、高碳醇消泡剂中的至少一种。

所述SBS树脂线型SBS平均分子量8~12万。按质量分数为10~15份。

所述催化剂包括有机锡类、胺类任选一种或两种或多种。

所述冷补液为粘稠液,密度为1.1~1.2g/cm3,固含量为30~85%,粘度在25℃时为5000~8000mPa·s-1

一种改性聚氨酯冷补液的制备方法,包括以下步骤:

(1)将聚醚多元醇或聚酯多元醇、沥青升温至110~120℃,在0.06~0.08MPa真空度下,脱水2~3h,聚合物多元醇中水分的质量分数小于或等于0.05%时,降温至40~50℃,制得脱水聚合物多元醇;

(2)将多异氰酸酯缓慢加入到步骤(1)制得的脱水聚合物多元醇内,在氮气保护下,加入SBS树脂、催化剂和稀释剂,自然升温到室温后再升温到70~100℃,保温3~5h,再将混合物的温度降至40~50℃,依次加入增塑剂、稀释剂、消泡剂共同混合0.3~1h,制得聚氨酯冷补液。

一种改性聚氨酯冷补液的使用方法,具体过程如下:改性聚氨酯冷补液常温下直接与集料拌合制成冷补沥青混合料,然后对路面坑槽进行修补。

现有的冷补沥青混合料中的一些溶剂不断的挥发,使得沥青材料越来越粘稠,冷补混合料之间的间隙越来越小,颗粒的分布更加的紧凑均匀,矿料之间的粘性力更加的牢固。本发明是通过化学反应来实现的。聚氨酯中含有的-NCO基团,与集材表面吸附水反应,形成共价键和络合物等,形成高强度。

本发明相比现有技术具有以下优点:本发明克服了普通冷补液初始强度不高,强度增长缓慢的缺点。能够更快的形成较高的强度,可缩短开放交通的时间,具有优异的路用性能和耐久性,能满足高寒地区道路使用性能,延长道路使用寿命使用时无需加热,可以直接与集料拌合,快速道路修复,不受季节限制,修复完成后,影响通车时间短,适用于任何天气和环境下,修补各种不同类型的道路面层。能满足高寒地区道路使用性能,延长道路使用寿命。操作简单,使用方便,贮存稳定性好,用途广泛,修补成本低,社会效益显著,易于产业化。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,本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。

实施例1

本实施例的改性聚氨酯冷补液的制备方法如下:

(1)将100份聚醚220、100份聚己二酸乙二醇酯二醇和50份石油沥青升温至110~120℃,在0.06MPa真空度下,脱水3h,测得聚合物多元醇水分的质量分数在0.05%以下时,降温至40℃,制得脱水聚合物多元醇;

(2)将110份PAPI缓慢加入步骤(1)制得的脱水混合聚醚中,在氮气保护下,加入8份SBS树脂、0.02份辛酸亚锡、0.06份三乙醇胺、50份二甲苯、50份乙酸乙酯,自然升温结束后再升温到70℃,保温3h,然后将产物的温度降至40℃,依次加入20份氯化石蜡、150份乙酸乙酯、0.5份二甲基硅油共混0.5h,制得SBS改性聚氨酯冷补液。

外观为棕褐色粘稠液;密度为1.13g/cm3;固含量为62%;粘度(25℃)为6600mPa·s-1

实施例2

本实施例的改性聚氨酯冷补液的制备方法如下:

(1)将120份聚醚220、120份聚己二酸乙二醇酯二醇和30份天然沥青升温至110~120℃,在0.06MPa真空度下,脱水3h,测得聚合物多元醇水分的质量分数在0.05%以下时,降温至50℃,制得脱水聚合物多元醇;

(2)将120份4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯加入步骤(1)制得的脱水聚合物多元醇,在氮气保护下,加入10份SBS树脂、0.01份二月桂酸二丁基锡、0.03份三乙醇胺、70份甲苯、50份二氧六环,自然升温结束后再升温到80℃,保温4h,然后将产物的温度降至50℃,依次加入30份邻苯二甲酸酯二丁酯、100份乙酸甲酯、0.5份二甲基硅油共混0.5h,制得SBS改性聚氨酯冷补液;

外观为棕褐色粘稠液;密度为1.16g/cm3;固含量为70%;粘度(25℃)为6250mPa·s-1

实施例3

本实施例的改性聚氨酯冷补液的制备方法如下:

(1)将200份聚醚330和70份煤焦沥青升温至115℃,在0.07MPa真空度下脱水2.5h,测得聚醚水分的质量分数在0.05%以下时,降温至45℃,制得脱水聚醚多元醇;

(2)将100份甲苯二异氰酸酯缓慢加入步骤(1)制得的脱水聚醚多元醇,在氮气保护下,加入13份SBS树脂、0.02份辛酸亚锡、0.06份三乙醇胺、50份四氯化碳、25份甲乙酮、25份N-甲基吡咯烷酮,自然升温结束后再升温到90℃,保温3h,然后将产物的温度降至50℃,依次加入30份对苯二甲酸二丁酯、180份乙酸乙酯、0.8份聚二甲基硅氧烷共混0.5h,制得SBS改性聚氨酯冷补液;

外观为棕褐色粘稠液;密度为1.12g/cm3;固含量为58%;粘度(25℃)为5550mPa·s-1

使用实施例1~3任一项所述的改性聚氨酯冷补液,在常温下直接将冷补液与集料拌合制成冷补沥青混合料,然后对路面坑槽进行修补。拌合过程中无需加热,制得的冷补沥青混合料具有非常好的初始及成型强度、抗水损性,同时其施工和易性也较好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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