一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶及其制备方法与流程

文档序号:12201454阅读:254来源:国知局
本发明属于道路工程材料技术领域,特别是一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶及其制备方法。

背景技术:
任何道路的路面裂缝都会伴随着道路的整个使用期,且直接影响着道路的使用寿命和行车安全。路面裂缝不及时处理很容易造成路面结构性的破坏。目前常用的裂缝修补材料主要有沥青、改性沥青、聚氨酯和环氧树脂等。沥青、改性沥青类裂缝修补材料使用时工艺复杂,需要开槽,且要求裂缝表面干燥,只能修补裂缝的上部,导致裂缝修补不彻底,裂缝可能会继续发展破坏路基。同时这类灌缝材料的伸长率低,在热胀冷缩的作用下容易再次开裂。传统聚氨酯类灌缝胶遇水易发泡,湿面粘结效果差。环氧树脂类灌缝胶粘结性能好,粘度适中,但是伸长率低,适合于混凝土表面的微裂缝处理。综上所述,目前道路灌缝胶只是解决了裂缝修补的部分问题,无法实现道路湿面裂缝高粘结强度和伸长率的要求。

技术实现要素:
综上所述,针对现有的道路灌缝材料难以粘结湿面、伸长率低的缺点,本发明提供一种适合潮湿环境、粘结强度高、伸长率高、成本低的道路灌缝胶,本发明采用双组份灌缝胶材料,利用端氨基聚醚、氨基扩链剂和预聚体反应使得灌缝材料在有水的情况下也能很好地固化;通过界面处理剂作用,灌缝胶能够很好地浸润裂缝并破坏裂缝表面的水膜,同时界面处理剂水解后能与灌缝材料和裂缝表面发生反应,使灌缝胶牢牢地粘在裂缝上。灌缝胶湿面粘结效果好、伸长率高、粘度低,可以从裂缝底部注入充满整个裂缝,不需要开槽,工艺简单。为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶,是由质量比为0.6~1:1的A组份和B组份组成,其中:A组份是由以下重量份的原料组成的:端氨基聚醚10~15份端羟基液体聚丁二烯橡胶14~25份聚乙烯醇缩丁醛1~5份聚醚多元醇55~68份界面处理剂2~5份扩链剂2~3份催化剂1~2份B组份是由以下重量份的原料组成的:预聚体100份。进一步,所述的端氨基聚醚为端氨基聚氧化丙烯醚或端氨基聚氧化乙烯醚。进一步,所述的聚乙烯醇缩丁醛分子量在21000~25000之间。进一步,所述的聚醚多元醇为油性的,羟值在50~70之间。进一步,所述的界面处理剂是由四乙氧基硅烷和乙氧基改性三硅氧烷混合而成。进一步,所述的扩链剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、2-甲基戊二胺N,N-二羟基(二异丙基)苯胺中的一种或几种。进一步,所述的催化剂为五甲基二亚乙基三胺、二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、三乙烯二胺中的一种或几种。进一步,所述的预聚体是由异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇和聚乙二醇反应制成的。进一步,所述的异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶的制备方法,包括以下步骤:①、A组份的制备:称取端氨基聚醚,端羟基液体聚丁二烯橡胶和聚醚多元醇在温度90℃~110℃范围内搅拌,然后真空脱水2~4h,再加入聚乙烯醇缩丁醛,界面处理剂,扩链剂和催化剂搅拌后真空脱水1~2h,封装备用;②、B组份的制备:先将聚四氢呋喃醚二醇和聚乙二醇在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,降温至50℃~60℃加入异氰酸酯在85℃左右反应制得预聚体,封装备用;③、混合固化:将A组分和B组分按照A:B=0.6~1:1的质量比混合并搅拌均匀,常温反应固化。有益效果:1、本发明采用乙氧基改性三硅氧烷极大地降低了灌缝胶的表面张力,使得灌缝胶能够很好地浸润裂缝,同时能对裂缝表面的水进行乳化,破坏表面的水膜,避免了粘结层与基体发生分离。2、本发明采用的四乙氧基硅烷在潮湿的环境中可以发生水解,一方面能够破坏裂缝表面的水膜,另一方面水解生成的硅醇能够和灌缝胶中的预聚体反应连接在一起,同时硅醇具有很低的表面张力,能均匀地分布渗透到裂缝微孔壁上并和裂缝反应生成硅氧烷,增加灌缝材料的粘结力。3、本发明采用的灌缝胶疏水性强,利用端氨基聚醚、氨基扩链剂和预聚体活性高的特点,使得灌缝材料在有水的情况下也能很好地固化。4、本发明采用聚四氢呋喃二醇、聚醚多元醇和聚乙二醇使得注浆材料伸长率达到200%以上,加入含碳链的端羟基液体聚丁二烯橡胶和聚乙烯醇缩丁醛使得材料具有良好的撕裂和拉伸强度。5、本发明采用双组份灌缝胶材料,粘度低使得灌缝胶可以从裂缝底部注入充满整个裂缝,成本低、工艺简单。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本发明。下述实施例中所用的原材料,如无特别说明,均为市售,下述实例中所述的份数均为质量份数。实施例1一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶的制备方法如下:制备A组分:称取端氨基聚氧化丙烯醚10份,端羟基液体聚丁二烯橡胶20份,聚醚多元醇59份在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,再加入聚乙烯醇缩丁醛3份,四乙氧基硅烷2.5份,乙氧基改性三硅氧烷1.5份,3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷1份,N,N-二羟基(二异丙基)苯胺1份,五甲基二亚乙基三胺1份,二月桂酸二丁基锡1份搅拌真空脱水1~2h封装备用;制备B组份:先将聚四氢呋喃醚二醇和聚乙二醇在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,降温至50℃~60℃加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯在85℃左右反应制得聚氨酯预聚体,控制NCO的含量为12%左右,封装备用;将A组分和B组分按照A:B=0.7:1的质量比混合并搅拌均匀,常温反应固化。性能指标:固化时间31min,伸长率216%,干面粘结强度5.8MPa,湿面粘结强度5.6MPa,撕裂强度57.6N/mm,拉伸强度13.7MPa。实施例2一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶的制备方法如下:制备A组分:称取端氨基聚氧化乙烯醚13份,端羟基液体聚丁二烯橡胶14份,聚醚多元醇68份在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,再加入聚乙烯醇缩丁醛5份,四乙氧基硅烷3份,乙氧基改性三硅氧烷2份,3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷2份,2-甲基戊二胺1份,五甲基二亚乙基三胺1份,三乙烯二胺1份搅拌真空脱水1~2h封装备用;制备B组份:先将聚四氢呋喃醚二醇和聚乙二醇在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,降温至50℃~60℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯在85℃左右反应制得聚氨酯预聚体,控制NCO的含量为9%左右,封装备用;将A组分和B组分按照A:B=0.6:1的质量比混合并搅拌均匀,常温反应固化。性能指标:固化时间36min,伸长率257%,干面粘结强度5.6MPa,湿面粘结强度5.4MPa,撕裂强度55.6N/mm,拉伸强度11.3MPa。实施例3一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶的制备方法如下:制备A组分:称取端氨基聚氧化乙烯醚15份,端羟基液体聚丁二烯橡胶17份,聚醚多元醇61份在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,再加入聚乙烯醇缩丁醛2份,四乙氧基硅烷1份,乙氧基改性三硅氧烷1份,2-甲基戊二胺1份,N,N-二羟基(二异丙基)苯胺1份,三亚乙基二胺1份搅拌真空脱水1~2h封装备用;制备B组份:先将聚四氢呋喃醚二醇和聚乙二醇在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,降温至50℃~60℃加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、在85℃左右反应制得聚氨酯预聚体,控制NCO的含量为15%左右,封装备用;将A组分和B组分按照A:B=1:1的质量比混合并搅拌均匀,常温反应固化。性能指标:固化时间40min,伸长率232%,干面粘结强度5.7MPa,湿面粘结强度5.4MPa,撕裂强度52.7N/mm,拉伸强度12.8MPa。实施例4一种适用于湿面裂缝的道路灌缝胶的制备方法如下:制备A组分:称取端氨基聚氧化丙烯醚12份,端羟基液体聚丁二烯橡胶25份,聚醚多元醇55份在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,再加入聚乙烯醇缩丁醛1份,四乙氧基硅烷2份,乙氧基改性三硅氧烷1份,3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷1份,N,N-二羟基(二异丙基)苯胺1份,2-甲基戊二胺1份,三亚乙基二胺0.5份,二月桂酸二丁基,0.5份搅拌真空脱水1~2h封装备用;制备B组份:先将聚四氢呋喃醚二醇和聚乙二醇在90℃~110℃温度范围内搅拌真空脱水2~4h,降温至50℃~60℃加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯在85℃左右反应制得聚氨酯预聚体,控制NCO的含量为14%左右,封装备用;将A组分和B组分按照A:B=0.9:1的质量比混合并搅拌均匀,常温反应固化。性能指标:固化时间42min,伸长率204%,干面粘结强度6.2MPa,湿面粘结强度5.9MPa,撕裂强度59.2N/mm,拉伸强度14.8MPa。虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
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