一种水性环氧沥青防水粘结层材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种水性环氧沥青防水粘结层材料及其制备方法，本发明的水性环氧沥青防水粘结层材料在传统材料的基础上添加了膨胀蛭石粉和石墨烯，大大提高了材料的耐冲击、强度和韧性，同时还具有良好的阻燃抑烟作用，从而使材料的使用寿命大大延长，是一种低成本、高性能的新型防水粘结层材料。
【专利说明】
-种水性环氧源青防水粘结层材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及改性渐青技术领域，尤其是一种水性环氧渐青防水粘结层材料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 我国早期的桥面防水粘结层材料大多数是由建筑防水材料转变过来的，因此其分 类情况与建筑防水材料大致相同。现阶段我国桥面防水粘结材料中大都W渐青为基质材 料，主要包括卷材料和涂料类。
[0003] 我国高速公路桥面防水粘结层在2001年之前主要W普通乳化渐青为主，典型工程 有宁连高速，但后期工程实践证明，该类型防水粘结层不能满足路用性能要求。
[0004] 近年来，我国还进行了多种新型防水粘结层材料的研究及工程应用，主要有高分 子水性环氧渐青、环氧渐青、环氧树脂、乳化环氧树脂、单组分环氧渐青等。新型环氧类防水 粘结层材料室内性能优异，主要试验段工程包括苏通大桥引桥部分采用环氧渐青防水粘结 层、江海高速部分桥面采用环氧渐青和环氧树脂防水粘结层。根据研究成果表明，采用新型 防水粘结层的铺装层使用状况良好。
[0005] 根据国家规划，至2015年我国高速公路将达到10.8万公里，公路网总里程达到450 万公里，道路建筑材料市场非常巨大，高速公路按照年均增长1万公里，公路网总里程按照 年均增长10万公里，则桥梁里程按照20%计算，按照双向4车道计算，则近3年来高速公路桥 面防水层施工面积达到2700万平方，国省道干线公路施工面积达到2.7亿平方。
[0006] 因此，如何进一步延长环氧渐青防水粘结层的使用寿命，降低成本，越来越受到行 业内的重视。
[0007] 中国发明专利CN102321372A公开了一种水性聚氨醋环氧树脂改性乳化渐青及其 制备方法，该乳化渐青的各项指标均优于市面上常见的改性乳化渐青，具有良好的低溫柔 初性和高溫稳定性，用于路面养护或作为预防性养护和坑桐休不了的粘结料使用。但是该 乳化渐青的成本较高，且其使用寿命仍有待提高。
【发明内容】
[000引基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种水性环氧渐青防水粘结层材料 及其制备方法。
[0009] -种水性环氧渐青防水粘结层材料，包括W下重量百分比的成分： 环氧树脂固化剂水溶液5-15% 纳米级膨胀赔石粉0.2-0.5% 水性聚氨醋环氧树脂15-25% 乳化渐青35-45% 石英砂20-30% 石墨締 0.001-0.002% 聚丙締酸钢余量。
[0010] 优选的，所述的乳化渐青的固含量为50-55%。
[0011] 优选的，所述的石英砂的粒径为500-800皿。
[0012]优选的，所述的纳米级膨胀赔石粉的粒径为30-80nm。
[0013] -种水性环氧渐青防水粘结层材料的制备方法，包括W下步骤： A、 环氧树脂固化剂水溶液的制备； B、 水性聚氨醋环氧树脂的制备； C、 将聚丙締酸钢溶解在水中，加入纳米级膨胀赔石粉和石墨締，用高速分散机在 3000-5000巧m的条件下高速分散2-3min; D、 将环氧树脂固化剂水溶液、水性聚氨醋环氧树脂、乳化渐青、改性添加剂和石英砂混 合均匀后即得水性环氧渐青防水粘结层材料。
[0014] 本发明在传统的水性环氧渐青防水粘结层材料的基础上加入了石英砂、纳米级膨 胀赔石粉和石墨締。
[0015] 加入石英砂的目的是增加粘结层材料的强度，对裂纹的修复作用好，封堵了水泥 抢表面毛细孔，杜绝了 "泛白"现象的发生。
[0016] 而加入纳米级膨胀赔石粉主要有两个方面的作用，一是其具有层状结构，具有非 常好的耐冲击性能;二是由于石墨締的价格较高，其为石墨締的分散提供了模板，只需加入 微量的石墨締，在低成本的同时最大程度增大石墨締的表面积，发挥石墨締的性能。
[0017] 而加入石墨締的主要作用有:一是石墨締是最薄的材料，也是最强初的材料，断裂 强度比最好的钢材还要高200倍，同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%， 它是目前自然界最薄、强度最高的材料，加入石墨締能大大增加材料的强度和初性，并提高 防水性。
[0018] 而石墨締与纳米级膨胀赔石粉相结合还具有非常好的阻燃抑烟效果，如果发生火 灾，膨胀赔石粉可W吸附部分挥发性物质，而石墨締贴附在纳米级膨胀赔石粉上，由于石墨 締的孔径非常小，挥发性物质无法透过石墨締挥发到空气中，抑烟作用良好，而材料外层的 氧气也很难越过石墨締进入材料内部，故而切断了材料内部燃烧所需的氧气，起到非常好 的阻燃作用。
[0019] 本发明的制备方法的有益之处在于： 1、材料剂型先进。该材料为W/0结构，表面渗透性好，对裂纹有修复作用。同时，封堵了 水泥抢表面毛细孔，杜绝了 "泛白"现象的发生。包裹表面颗粒，对水泥抢表面清洁的容忍度 高。粘度适中、稳定，洒布时雾化性好。环保，不使用有机溶剂。
[0020] 2、材料性能优异。该材料低溫柔初性优异，高溫性能好，不发软、不发粘。力学性能 卓越，剪切强度、粘结强度大幅提高。不透水性强，抗略破穿孔性好。耐久性强，抗冻融-水损 循环性能好，耐碱和耐盐水腐蚀性好。
[0021] 3、施工性能先进。施工方便，不撒碎石，与洒布粘层乳化渐青相同，常溫施工，节能 环保，快速干燥，气候适应性好。干燥后可W开放交通。重载料车/履带摊铺机娠压时，即使 在高溫盛夏也不起皮、不粘轮。
[0022] 4、质量易控制。施工过程中质量控制指标单一，仅需控制洒布量。
[0023] 5、防水效果优。材料本身不渗水，铺装层摊铺后，层间水无法下渗，锁住水份，铺装 层表面不出现水溃。
[0024] 6、造价适中。综合比较各类防水材料的造价，水性环氧防水粘结层价格适宜，性价 比最优。
[0025] 7、使用寿命长，一般可W达到15年W上。具有非常好的耐冲击、强度和初性，同时 还具有良好的阻燃抑烟作用。
【具体实施方式】
[0026] 实施例1: 一种水性环氧渐青防水粘结层材料，包括W下重量百分比的成分： 环氧树脂固化剂水溶液10% 纳米级膨胀赔石粉0.3% 水性聚氨醋环氧树脂20% 乳化渐青40% 石英砂27% 石墨締0.0015〇/〇 聚丙締酸钢余量。
[0027] 所述的乳化渐青的固含量为50-55%。
[0028] 所述的石英砂的粒径为500-800皿。
[0029] 所述的纳米级膨胀赔石粉的粒径为30-80nm。
[0030] -种水性环氧渐青防水粘结层材料的制备方法，包括W下步骤： A、 环氧树脂固化剂水溶液的制备； B、 水性聚氨醋环氧树脂的制备； C、 将聚丙締酸钢溶解在水中，加入纳米级膨胀赔石粉和石墨締，用高速分散机在 3000-5000巧m的条件下高速分散2-3min; D、 将环氧树脂固化剂水溶液、水性聚氨醋环氧树脂、乳化渐青、改性添加剂和石英砂混 合均匀后即得水性环氧渐青防水粘结层材料。
[0031] 实施例2 一种水性环氧渐青防水粘结层材料，包括W下重量百分比的成分： 环氧树脂固化剂水溶液15% 纳米级膨胀赔石粉0.2% 水性聚氨醋环氧树脂25% 乳化渐青35% 石英砂20% 石墨締0.002〇/〇 聚丙締酸钢余量。
[0032] 所述的乳化渐青的固含量为50-55%。
[0033] 所述的石英砂的粒径为500-800皿。
[0034] 所述的纳米级膨胀赔石粉的粒径为30-80nm。
[0035] -种水性环氧渐青防水粘结层材料的制备方法，包括W下步骤： A、 环氧树脂固化剂水溶液的制备； B、 水性聚氨醋环氧树脂的制备； C、 将聚丙締酸钢溶解在水中，加入纳米级膨胀赔石粉和石墨締，用高速分散机在 3000-5000巧m的条件下高速分散2-3min; D、 将环氧树脂固化剂水溶液、水性聚氨醋环氧树脂、乳化渐青、改性添加剂和石英砂混 合均匀后即得水性环氧渐青防水粘结层材料。
[0036] 实施例3 一种水性环氧渐青防水粘结层材料，包括W下重量百分比的成分： 环氧树脂固化剂水溶液5% 纳米级膨胀赔石粉0.5% 水性聚氨醋环氧树脂25% 乳化渐青33〇/〇 石英砂30% 石墨締 0.001-0.002% 聚丙締酸钢余量。
[0037] 所述的乳化渐青的固含量为50-55%。
[0038] 所述的石英砂的粒径为500-800皿。
[0039] 所述的纳米级膨胀赔石粉的粒径为30-80nm。
[0040] -种水性环氧渐青防水粘结层材料的制备方法，包括W下步骤： A、 环氧树脂固化剂水溶液的制备； B、 水性聚氨醋环氧树脂的制备； C、 将聚丙締酸钢溶解在水中，加入纳米级膨胀赔石粉和石墨締，用高速分散机在 3000-5000巧m的条件下高速分散2-3min; D、 将环氧树脂固化剂水溶液、水性聚氨醋环氧树脂、乳化渐青、改性添加剂和石英砂混 合均匀后即得水性环氧渐青防水粘结层材料。 「rwVM 1 了TS=T可rf皆旅/teih _。的仪I=I 4化、、而||祖宅I "fr口了仪、、而||来臣
' W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】^但本发明的保护范围并不局限于此，任何I 熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明 构思加W等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种水性环氧沥青防水粘结层材料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分： 环氧树脂固化剂水溶液5-15% 纳米级膨胀蛭石粉0.2-0.5% 水性聚氨酯环氧树脂15-25% 乳化浙青35-45% 石英砂20_30% 石墨烯 0.001-0.002% 聚丙稀酸钠余量。2. 权利要求1所述的水性环氧沥青防水粘结层材料，其特征在于，所述的乳化沥青的固 含量为50-55%。3. 权利要求1所述的水性环氧沥青防水粘结层材料，其特征在于，所述的石英砂的粒径 为 500-800μηι。4. 权利要求1所述的水性环氧沥青防水粘结层材料，其特征在于，所述的纳米级膨胀蛭 石粉的粒径为30_80nm〇5. 种水性环氧沥青防水粘结层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： A、 环氧树脂固化剂水溶液的制备； B、 水性聚氨酯环氧树脂的制备； C、 将聚丙烯酸钠溶解在水中，加入纳米级膨胀蛭石粉和石墨烯，用高速分散机在 3000-5000rpm的条件下高速分散2-3min，得到改性添加剂； D、 将环氧树脂固化剂水溶液、水性聚氨酯环氧树脂、乳化沥青、改性添加剂和石英砂混 合均匀后即得水性环氧沥青防水粘结层材料。
【文档编号】C09J163/00GK105925244SQ201610538867
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】陈刚, 于迪尔, 朱雷, 侯俊, 刘昌财, 朱振宇, 曹健
【申请人】江苏燕宁新材料科技发展有限公司