专利名称：沥青混凝土路面裂缝修补材料的制作方法
技术领域：
本发明属于新材料领域，具体涉及一种浙青混凝土路面裂缝修补材料，用于修补浙青混凝土路面的裂缝。
背景技术：
由于浙青混凝土材料的固有特性，在路面施工过程中受各种因素的影响，产生裂缝是不可避免的。裂缝 一旦产生，就应当及时进行修补，否则在车辆荷载的往复作用下，力口上环境因素的影响，裂缝将随时间扩展贯穿，在裂缝处发生应力集中，浙青混凝土发生沿缝碎落、在裂缝处断裂、混凝土板产生滑移，破坏混凝土路面的整体性。当破损发展到一定程度，裂缝处开始唧泥，板面出现交叉裂缝，并且导致其他板裂缝，最终使混凝土板丧失应有的承载力，整个板发生破坏，严重影响车辆的行车安全、舒适，甚而造成严重的经济损失。对于早期微裂缝，公路养护部门多采用改性浙青及环氧树脂等材料进行修补，这类材料虽有粘合和封闭作用，但存在着易老化、使用寿命短、不利于环保等缺陷。目前，常用的浙青混凝土路面裂缝材料有无机类材料、有机类材料以及有机和无机复合材料。该类修补材料的特点是材料本身强度较高，施工简便，成本低，与旧混凝土有相同的特性(特别是相同的弹性模量和膨胀系数)，但不宜多次修补，且只能裂缝宽度大于Imm以上的裂缝，对于微细裂缝的修补就无能为力了 ；有机与无机复合材料主要是聚合物改性砂浆及混凝土等，虽然性能较好，但是价格昂贵，具有一定的毒性，耐高温性能差，使用受到限制；普通的有机材料中，高模量的环氧树脂和酚醛类修补材料韧性不足、粘结强度不高，而且对修补条件要求苛刻，而低模量的聚氨酯等修补材料提供不了足够的强度，不能满足路面抗冲击性能。另外，将传统的有机修补材料用于路面修补，当裂缝宽度较小时，有机物的稠度较大，不能灌彻到底，而且在使用过程中，车辆轮胎往往会把有机修补材料带走，使之失效。有机类修补材料是指以高分子聚合物为主要原料，加入一定量的稀释剂、固化剂、促进剂、引发剂、增韧剂及填料等助剂配制而成的，具有高抗压强度、高粘结强度、良好的化学稳定性、较好的抗漏、防潮和耐腐蚀性能等优点。有机类修补材料包括环氧树脂类、聚氨酯类、烯类、有机硅类、复合树脂类及改性浙青类等多种类型，由于有机类修补材料的可灌性最好，目前多采用其进行微细裂缝的修补。随着化学工业的发展和工程上的需要，再加上水泥、粘土型灌浆材料在使用上的限制，化学灌浆材料以其优异的性能决定了其在现代工业上不可替代的位置。19世纪50年代以来，国内外出现了水玻璃(硅酸钠)类，丙烯酰胺类，丙烯酸盐，木质素类，脲醛树脂类，甲基丙烯酸甲酯类，环氧树脂类，聚氨酯类，不饱和聚酯树脂类等一系列化学灌浆材料，均能够有效地堵水，且价格适中。水玻璃(硅酸钠)类化学灌浆材料，其力学性能远不及其他的有机高分子灌浆材料，在涌水情况下，易流失，被水冲走。丙烯酰胺类化学灌浆材料，其固结胶体在失水后收缩率大、凝胶体抗压强度不高(O. 2-0. 8MPa)、耐久性较差、具有腐蚀性(浆材与铁质易起化学作用)且丙烯酰胺单体毒性大，在施工中若操作不当容易引起环境污染等原因，丙烯酰胺系列化学灌浆材料的使用受到了限制。丙烯酸盐类化学灌浆材料，其固结体抗压强度低(固砂体抗压强度O. 3-lMPa)且无弹性，不能用于柔性补强，不适用于浙青混凝土的裂缝修补。木质素、纸浆类堵水浆材，由于堵水强度不高，而逐渐被高分子化学浆材取代。脲醛树脂类化学灌浆材料，其固结体抗压强度较高，但脲醛树脂浆材中所含的游离甲醛具有毒性且有强烈刺激性气味，抗渗性差、固结体硬而脆，且浆材在酸性条件下固化，对设备有腐蚀且对人体不安全。甲基丙烯酸甲酯(甲凝)类化学灌浆材料，其粘度低，适用于微细裂缝的修补，不足之处就是固结体收缩率大，这将造成固结体与修补裂缝缝面局部脱空，降低平均强度。环氧树脂类化学灌浆，以其优异的粘结强度、固结强度高、收缩性小、固化配方设计灵活多样(不同体系分别可在低温、中温、高温下固化，能快速固化亦能缓慢固化)等优点，应用于水利电力、海港码头、隧道涵洞、矿井、地铁等，但大部分环氧浆材具有粘度大、憎水性强、脆性大及与潮湿裂缝粘结力差等缺点，将其水性化，可以获得综合性能更优的灌浆材料。聚氨酯类(氰凝)化学灌浆材料，其活性大，固结体具有良好的弹性和强度，但是浆材本身的粘度较 大，原料存储期短。现阶段我国使用的浙青混凝土路面修补材料多为环氧树脂及聚氨酯类有机修补材料，这种材料的颜色一般与浙青路面颜色有差异，修补固结时间长，开放交通后容易污染路面；树脂固化后收缩较大，与浙青混凝土的热膨胀系数差别较大。不饱和聚酯树脂系列化学灌浆材料是以不饱和聚酯树脂为主剂，加入活性稀释齐 、促进剂、引发剂等组成的浆材。环氧丙烯酸酯树脂浆材是不饱和聚酯树脂中具有代表性的一种，该浆材综合了环氧树脂浆材及不饱和聚酯树脂的特点，具有浆材粘度低、胶凝或固化时间可调、粘结性能优异、固结体强度高等优点。理想的浙青混凝土裂缝修补材料应具有以下性能
: )、优良的力学性能一般来说主要是强度、弹性和塑性；
:t、界面粘结性能方面修补材料要与浙青混凝土裂缝壁具有较好的粘结力，当路面伸缩时，修补材料能与裂缝壁粘结牢固，从而保证修补材料与原有混凝土的粘结性能；
:.f;、相容性方面相容性好，包括修补材料本身各组分之间的相容性，修补材料和路面基层之间的相容性；
:|)、材料本身的稳定性高温稳定性好；
if.、渗透性方面裂缝修补材料要有较好的渗透性能够修补各种微裂纹，同时在修补之后要能够抵挡有害介质进入内部；
1:.、修补材料要具有良好的施工性能，施工要方便，无污染，经济性好。基于以上考虑，开发粘结强度高、流动性好、力学性能优良、抗渗性强、耐疲劳、耐腐蚀、施工工艺简单、应用范围广的新型浙青混凝土裂缝修补材料不仅十分必要，而且非常迫切。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种浙青混凝土路面裂缝修补材料，以解决上述背景技术中的缺点。
一种浙青混凝土路面裂缝修补材料，这种材料针对现有浙青混凝土路面裂缝修补材料的不足，以环氧丙烯酸酯为基体材料，并掺有增韧剂、稀释剂、引发剂、促进剂、交联剂以及颜料进行改性和调节，开发出与路面混凝土相容性好、性能优良、施工方便、经济环保的浙青混凝土路面裂缝修补材料。本发明的目的是通过以下技术方案予以解决
这种浙青混凝土裂缝修补材料，将环氧丙烯酸酯作为基体材料，加入增韧剂改性，在其中加入稀释剂、引发剂、促进剂、交联剂以及颜料。所述浙青混凝土路面裂缝修补材料通过以下技术方案实现
浙青混凝土路面裂缝修补材料，以重量为计，配方为
环氧丙烯酸酯50--100份 增韧剂5—25份 稀释剂20-90份 引发剂1一4份 促进剂0. 5—4份 颜料1—6份 交联剂I一 10份
在本发明中，环氧丙烯酸酯组成组分包括环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、稀释剂，所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚S型环氧树脂；所述的阻聚剂包括对苯二酚，叔丁基对苯二酚，对叔丁基邻苯二酚或甲基对苯二酚；所述的催化剂包括苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、三乙醇胺或N，N-二甲苯胺；所述的稀释剂包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯，所述环氧树脂与丙烯酸中的环氧基团与羧基摩尔比为I :1-1. 5，阻聚剂用量为O. 03—0. 2%，催化剂用量为O. 4—2%。在本发明中，增韧剂组成组分包括聚醚二元醇、催化剂、异氰酸酯，其中，所述的聚醚二元醇包括DL-1000或DL-2000 ;所述的催化剂为辛酸亚锡(T-9);所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。在本发明中，稀释剂可用活性稀释剂或非活性稀释剂，其中活性稀释剂包括以下含双键的单体甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯；非活性稀释剂包括，丙酮或甲苯。在本发明中，引发剂可用过氧化苯甲酰(BPO )在40--50 °C下真空干燥3__4h后，配成10-70% (质量分数)邻苯二甲酸二甲酯糊状物质。在本发明中，促进剂可用N，N- 二甲基苯胺(DMA)配成5—25% (质量分数)的苯乙烯溶液。在本发明中，颜料为炭黑与碳酸钙按1:15—30 (质量比)的比例混合，将混合料分散于邻苯二甲酸二甲酯当中，配成1-10% (质量分数)的分散液。
在本发明中，交联剂可用二元醇包括乙二醇、丙二醇或丁二醇。在环氧丙烯酸酯中，按比例加入增韧剂、稀释剂，引发剂，促进剂，交联剂以及颜料，混合搅拌均匀，即得所需浙青混凝土路面裂缝修补材料。在本发明中，交联剂用量计算，可采用下列计算公式计算
权利要求
1.一种浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，以环氧丙烯酸酯为基体材料，并掺有增韧剂、稀释剂、引发剂、促进剂、交联剂以及颜料进行改性和调节，浙青混凝土路面裂缝修补材料，以重量为计，配方为 环氧丙烯酸酯50--100份； 增韧剂5—25份； 稀释剂20--90份； 引发剂1一4份； 促进剂0. 5—4份； 颜料1-6份； 交联剂I一 10份。
2.根据权利要求I所述的浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，所述的环氧丙烯酸酯组成组分包括环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、稀释剂，所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚S型环氧树脂；所述的阻聚剂包括对苯二酚，叔丁基对苯二酚，对叔丁基邻苯二酚或甲基对苯二酚；所述的催化剂包括苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、三乙醇胺或N，N- 二甲苯胺；所述的稀释剂包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯，所述环氧树脂与丙烯酸中的环氧基团与羧基摩尔比为I 1—1. 5，阻聚剂用量为O. 03—0. 2%，催化剂用量为O. 4—2%。
3.根据权利要求I所述的浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，所述的增韧剂组成组分包括聚醚二元醇、催化剂、异氰酸酯，其中，所述的聚醚二元醇包括DL-1000或DL-2000 ;所述的催化剂为辛酸亚锡(T-9);所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
4.根据权利要求I所述的浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，所述的稀释剂可用活性稀释剂或非活性稀释剂，其中活性稀释剂包括以下含双键的单体甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯；非活性稀释剂包括，丙酮或甲苯。
5.根据权利要求I所述的浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，所述的引发剂可用过氧化苯甲酰(BPO)在40-50°C下真空干燥3-4h后，配成10—70% (质量分数)邻苯二甲酸二甲酯糊状物质。
6.根据权利要求I所述的浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，所述的促进剂可用N，N- 二甲基苯胺(DMA)配成5—25% (质量分数)的苯乙烯溶液。
7.根据权利要求I所述的浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，所述的颜料为炭黑与碳酸钙按1:15-30 (质量比)的比例混合，将混合料分散于邻苯二甲酸二甲酯当中，配成I—10% (质量分数)的分散液。
8.根据权利要求I所述的浙青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，所述的交联剂可用二元醇包括乙二醇、丙二醇或丁二醇。
全文摘要
本发明公开一种沥青混凝土路面裂缝修补材料，其特征在于，以环氧丙烯酸酯为基体材料，并掺有增韧剂、稀释剂、引发剂、促进剂、交联剂以及颜料进行改性和调节，使用本发明不但能够非常高效率地对沥青混凝土路面大裂缝进行修补，而且还能有效地修补其微小裂缝，从而大幅度改善沥青混凝土路面抵抗车辆荷载和环境因素影响的能力，延长沥青混凝土路面的使用寿命。
文档编号C09J163/10GK102827567SQ20121033689
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者尹健, 刘海霞, 周爱国, 王晖, 吴昊, 陈卫东, 庄彩虹, 刘有才, 庞绮玲, 宋卫民 申请人:中南林业科技大学