一种灌封胶及其制备方法与流程

本技术涉及胶水，更具体地说，涉及一种灌封胶及其制备方法。

背景技术：

1、由于车载、温度、地基变形、沥青质量、施工质量等原因，沥青路面在使用过程中容易出现裂缝。

2、沥青灌封胶可用于沥青路面裂缝的封缝处理，可阻止水渗透缝隙，延长沥青路面的使用寿命。

3、相关的一些沥青灌缝胶强度低，反弹性不佳，使用一段时间后容易发生变形透水现象。

技术实现思路

1、鉴于相关的一些沥青灌缝胶强度低，反弹性不佳，使用一段时间后容易发生变形透水现象，本技术提出一种强度高，反弹性佳，长时间使用后不容易透水的灌封胶以及该灌封胶的制备方法。

2、第一方面，本技术提出一种灌封胶，并采用如下技术方案。

3、一种灌封胶，包括沥青、聚甲酚磺醛和sbs的接枝共聚物。

4、通过采用上述技术方案，由于沥青含有油分、胶质和沥青质，成分多为线性烷烃，导致其柔软并且粘度大、反弹性能欠佳，而沥青、聚甲酚磺醛和sbs的接枝共聚物，具有交联网状结构和联苯环结构，该灌封胶具有强粘结作用，可以加热成为粘流态后直接灌缝，易于渗透和填充孔隙，冷却后形成内部具有强粘结作用的固态胶，表面粘性小，该交联网状结构和联苯环结构使得该接枝共聚物具有强支撑作用，强度和受压反弹性能相比于沥青均有显著提高。该灌封胶也可以包括溶剂，溶剂可以是四氯化碳、二硫化碳等，灌缝使用后，溶剂蒸发成为固态胶，该固态胶起到粘结封堵作用。其中，sbs为苯乙烯和丁二烯的共聚物，具有强粘性。

5、作为该灌封胶的一种改进，制备所述接枝共聚物所使用的所述沥青、所述聚甲酚磺醛、所述sbs的质量比为100：(20～40)：(10～20)。

6、通过采用上述技术方案，该配比制备的接枝共聚物和路面沥青的融合性强，粘流或液态的接枝共聚物可以将沥青路面裂缝封堵，冷却后强力粘附在裂缝两侧的路面沥青上。若sbs比例过高，则灌封胶和路面沥青的相容性下降，在长久使用后容易脱附。若sbs比例过低，则灌封胶和路面沥青的粘附力不足，在长久使用后也容易和路面沥青脱附而重新产生缝隙。

7、作为该灌封胶的一种改进，所述灌封胶还包括甘氨酸亚铁。

8、通过采用上述技术方案，甘氨酸亚铁含有氨基、羰基、负氧基，可以较好的和接枝共聚物的氨基、羰基、醚键产生强氢键作用，使得甘氨酸亚铁和接枝共聚物以较强的作用力结合。在白天的强光照和高温下，甘氨酸亚铁的亚铁离子可以和氧分子结合，该结合效率大于接枝共聚物和氧分子的结合效率；在夜间，无光照下，氧分子还可以脱离甘氨酸亚铁的亚铁离子，无强光照射下的氧分子也不容易和接枝共聚物发生作用，从而甘氨酸亚铁的加入降低了氧气对接枝共聚物的氧化作用，提高了灌封胶的抗氧化性，使得灌封胶耐强光、耐热不易软化。

9、作为该灌封胶的一种改进，所述接枝共聚物和所述甘氨酸亚铁的质量比为100：(1～5)。

10、通过采用上述技术方案，甘氨酸亚铁浓度适当，结合氧和脱解氧的效率高，降低了接枝共聚物被氧化的概率，具有显著的抗氧化作用，提升灌封胶的使用寿命。甘氨酸亚铁浓度过高或过低，都会降低抗氧化作用。

11、作为该灌封胶的一种改进，所述灌封胶还包括四(三乙醇胺)锆酸酯。

12、通过采用上述技术方案，四(三乙醇胺)锆酸酯具有以正电性的锆的核心的均匀朝向多个方向的多分链式结构，结构对称，抗压性强，其外端面具有多个羟基，能和接枝共聚物支链两端的氨基、羰基、醚键产生强氢键作用，四(三乙醇胺)锆酸酯能渗透接枝共聚物的交联网状结构中，提升灌封胶的强度和抗压性能。

13、作为该灌封胶的一种改进，所述接枝共聚物和所述四(三乙醇胺)锆酸酯的质量比为100：(2～6)。

14、通过采用上述技术方案，四(三乙醇胺)锆酸酯能均匀的渗透入接枝共聚物的交联网状结构中。四(三乙醇胺)锆酸酯添加比例过高，容易造成渗透不均匀，使得灌封胶强度不均匀，容易形变而不容易恢复形状。四(三乙醇胺)锆酸酯添加比例过低，对提升接枝共聚物的交联网状结构的抗压作用提升不明显。

15、作为该灌封胶的一种改进，所述灌封胶还包括4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)。

16、通过采用上述技术方案，4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)具有在苯环上羟基，该羟基的邻位取代基有叔丁基和甲基，由于空间位阻效应，羟基不易和苯环处于同一平面，妨碍了氧原子p轨道上的电子和苯环上的电子的共轭作用，羟基变得不稳定，在强光、热条件下，羟基的氢原子容易从分子上脱落。在热、光、氧的作用下，沥青、接枝共聚物等的薄弱化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应，生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)上脱落的氢原子可以和烃氧自由基、羟基自由基等活泼自由基结合，中断链式反应，从而阻止氧化过程继续进行，降低氧化作用，减缓灌封胶的老化进程，提升灌封胶的使用寿命。此外，4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)具有硫联二苯基结构，既可以缠连在接枝共聚物的链段上，又能吸附接枝共聚物的联苯环结构上，提升灌封胶的抗压强度。

17、作为该灌封胶的一种改进，所述接枝共聚物和所述4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)的质量比为100：(0.5～2)。

18、通过采用上述技术方案，合适添加量的4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)能提升灌封胶的抗压强度。4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)添加量过多，容易减弱接枝共聚物的交联强度，从而会降低灌封胶的抗压强度。4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)添加量过少，则其浓度低，抗老化作用不显著。

19、第二方面，本技术还提出一种灌封胶的制备方法，并采用如下技术方案。

20、一种上所述的灌封胶的制备方法，包括以下步骤：将所述沥青、所述聚甲酚磺醛和所述sbs混合，并使用溶剂分散均匀，再加入硫酸和双氧水，加热至65～75℃反应8～16h，得到所述接枝共聚物；使用所述接枝共聚物制备得到所述灌封胶。

21、通过采用上述技术方案，在65～75℃的温度中，在硫酸的催化和提供酸性环境下，双氧水受热分解为活性自由基，该类活性自由基能夺取sbs的双键上的氢，形成大分子sbs自由基，硫酸能够脱去聚甲酚磺醛上的羟基，形成活性接枝点，沥青分子也受活性自由基的攻击和硫酸的催化作用而失去氢形成自由基，活化后的聚甲酚磺醛和sbs接枝在活化的沥青分子链上，经过8～16h的充分反应，得到了沥青、聚甲酚磺醛和sbs的接枝共聚物。得到的灌封胶具有较高的强度和较强的受压反弹性能。其中，溶剂可以用四氯化碳，反应后可以蒸发出四氯化碳并冷凝回收四氯化碳，可重新投入使用。

22、作为该灌封胶的制备方法的一种改进，按质量计，所述沥青：所述聚甲酚磺醛：所述sbs：所述硫酸：所述双氧水＝100：(20～40)：(10～20)：(1～3)：(3～7)。

23、通过采用上述技术方案，反应物充分反应。若硫酸和双氧水添加过多，则容易在接枝共聚物中残留较多硫酸和双氧水，影响接枝共聚物的稳定性。若硫酸和双氧水添加过少，则反应物反应速率较慢，反应不够充分。

24、综上所述，本技术的灌封胶及其制备方法具有如下有益效果：

25、在65～75℃的温度中，双氧水能够氧化聚甲酚磺醛和sbs，在硫酸的催化和提供酸性环境下，被氧化的聚甲酚磺醛和sbs接枝在沥青分子链上，经过8～16h的充分反应，得到了沥青、聚甲酚磺醛和sbs的接枝共聚物。沥青、聚甲酚磺醛和sbs的接枝共聚物，具有交联网状结构和联苯环结构，使得该接枝共聚物具有强支撑作用，其强度和受压反弹性能相比于沥青均有显著提高。

26、在该灌封胶中添加甘氨酸亚铁，可以提高灌封胶的抗氧化性，使其耐强光，在100℃高温中不易软化。

27、该灌封胶耐水耐磨，粘结性强，成型快且使用时效长，能有效阻止道路裂缝的蔓延，长久使用不易渗水。