本發(fā)明涉及道路材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水性環(huán)氧改性乳化瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)：

乳化瀝青是將通常高溫使用的道路瀝青，經(jīng)過機械攪拌和化學穩(wěn)定的方法，擴散到水中而液化成常溫下粘度很低、流動性很好的一種道路建筑材料，可以常溫使用，且可以和冷的潮濕的石料一起使用，與傳統(tǒng)瀝青相比，乳化瀝青具有無毒、無臭、不易燃燒、生產(chǎn)工藝簡單、便于常溫施工、節(jié)能減排等諸多優(yōu)點，在道路建設(shè)中得到了廣泛的應用。

特別是在透層、粘層和防水層的鋪筑中乳化瀝青的作用尤為重要，且在稀漿封層和石屑罩面上其已經(jīng)成為不可代替的瀝青材料。目前，常用的粘層油為普通乳化瀝青或SBR(丁苯橡膠)、SBS(聚丁二烯和聚苯乙烯的三嵌段聚合物)改性乳化瀝青。然而，普通乳化瀝青及SBR、SBS改性乳化瀝青粘結(jié)強度低，易粘輪而遭到破壞，在橋梁、高架、縱坡等路段無法保障瀝青路面層間具有良好的粘結(jié)力，使得這些路面在通車后易發(fā)生擁抱，層間滑移等病害，嚴重影響道路的正常使用，這些問題困擾著道路科技工作者，也限制了乳化瀝青在橋梁、高架、縱坡等特殊路段的推廣及應用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有乳化瀝青粘結(jié)強度低的技術(shù)問題，提供一種粘結(jié)力強度更高且高溫穩(wěn)定性較好、低溫柔韌性好、不粘輪的水性環(huán)氧改性乳化瀝青及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種水性環(huán)氧改性乳化瀝青，該水性環(huán)氧改性乳 化瀝青的原料包括乳化瀝青、水性環(huán)氧樹脂、丁苯膠乳、水性丙烯酸樹脂及分散劑。

一些實施例中，所述水性環(huán)氧改性乳化瀝青的原料包括50-95重量份的乳化瀝青，5-40重量份的水性環(huán)氧樹脂，0.5-5重量份的丁苯膠乳，0.5-5重量份的水性丙烯酸樹脂及0.1-1重量份的分散劑。

一些實施例中，分散劑為木質(zhì)素磺酸鹽。

一些實施例中，水性環(huán)氧樹脂為水分散型環(huán)氧樹脂，所述水分散型環(huán)氧樹脂的固含量為30-80％，環(huán)氧當量為200-500。

一些實施例中，水性環(huán)氧樹脂中還包括固化劑。

一些實施例中，以水性環(huán)氧樹脂的重量百分含量為基準，所述水性環(huán)氧樹脂中還包括2wt％-20wt％的固化劑和0.5wt％-1wt％的促進劑。

一些實施例中，固化劑選自雙氰胺、多元胺、聚酰胺類固化劑中的一種或幾種；所述促進劑為三-(二甲胺基甲基)苯酚。

一些實施例中，乳化瀝青為陰離子乳化瀝青。

再另一方面，本發(fā)明提供一種水性環(huán)氧改性乳化瀝青的制備方法，其步驟包括：將上述水性環(huán)氧改性乳化瀝青的原料混合得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青。

一些實施例中，步驟包括：S1、將水性環(huán)氧樹脂在室溫攪拌3-5分鐘，加入固化劑，攪拌5-10分鐘；S2，再加入分散劑攪拌5-10分鐘；S3，再加入丁苯膠乳和水性丙烯酸樹脂，攪拌5-10分鐘；S4、再加入乳化瀝青，攪拌混均即得水性環(huán)氧改性乳化瀝青。

同時本發(fā)明還提供一種水性環(huán)氧改性乳化瀝青，該水性環(huán)氧改性乳化瀝青由上述制備方法制備得到。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的水性環(huán)氧改性乳化瀝青為均相體系，原料間存在較強的相互作用，例如，丁苯膠乳即SBR膠乳及水性丙烯酸樹脂在本發(fā)明的原料組合中能調(diào)節(jié)環(huán)氧樹脂的脆性，使得到的水性環(huán)氧改性乳化瀝青具有一定的柔韌性；分散劑可以使水性環(huán)氧樹脂和乳化瀝青具有良好的相容性，從而使得本發(fā)明的水性環(huán)氧改性乳化瀝青可室溫密封儲存1個月以上，不發(fā)生固化反應。且撒布在道路基層上，可初步固化形成一層柔韌的膜，具有較高的強度，不粘輪。在上層瀝青路面施工時，借助其高 溫可使水性環(huán)氧乳化瀝青進一步固化，形成強度更強的粘結(jié)層。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提供了一種水性環(huán)氧改性乳化瀝青，該水性環(huán)氧改性乳化瀝青的原料包括乳化瀝青、水性環(huán)氧樹脂、丁苯膠乳、水性丙烯酸樹脂及分散劑，粘結(jié)力強度更高且高溫穩(wěn)定性較好、低溫柔韌性好、不粘輪。

一些實施例中，水性環(huán)氧改性乳化瀝青的原料包括50-95重量份的乳化瀝青，5-40重量份的水性環(huán)氧樹脂，0.5-5重量份的丁苯膠乳，0.5-5重量份的水性丙烯酸樹脂及0.1-1重量份的分散劑；進一步優(yōu)選水性環(huán)氧改性乳化瀝青的原料包括65-85重量份的乳化瀝青，15-35重量份的水性環(huán)氧樹脂，2-4重量份的丁苯膠乳，2-4重量份的水性丙烯酸樹脂及0.4-0.8重量份的分散劑。

一些實施例中，分散劑為木質(zhì)素磺酸鹽，具體可以為木質(zhì)素磺酸鈉，其主要作用是作為相容劑，進一步提高水性環(huán)氧樹脂和乳化瀝青的相容性，利于均相體系的穩(wěn)定性。

水性環(huán)氧樹脂本發(fā)明沒有限制，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種水性環(huán)氧樹脂。一些實施例中，水性環(huán)氧樹脂為水分散型環(huán)氧樹脂，具有純環(huán)氧樹脂的特性，優(yōu)選，水分散型環(huán)氧樹脂的固含量為30-80％，具體可以為50％，環(huán)氧當量為200-500。進一步提高水性環(huán)氧改性乳化瀝青的性能。具體可以選用HTW608，HTW609，GEM03等。

優(yōu)選，水性環(huán)氧樹脂中還包括固化劑，可以與環(huán)氧樹脂發(fā)生固化反應，形成熱固性樹脂。進一步的還可含有促進劑，可以進一步降低固化溫度，提高固化速度。

一些實施例中，以水性環(huán)氧樹脂的重量百分含量為基準，所述水性環(huán)氧樹脂中還包括2wt％-20wt％的固化劑和0.5wt％-1wt％的促進劑，進一步提高水性環(huán)氧改性乳化瀝青的性能。

一些實施例中，具體的固化劑選自雙氰胺、多元胺、聚酰胺類固化劑 中的一種或幾種；所述促進劑為三-(二甲胺基甲基)苯酚即DMP-30。

一些實施例中，乳化瀝青優(yōu)選為陰離子乳化瀝青，即為帶負電荷的微粒，與胺類固化劑具有更好的相容性，避免原料間的副作用，體系更穩(wěn)定。

丁苯膠乳即SBR膠乳及水性丙烯酸樹脂本發(fā)明沒有限制，例如，SBR膠乳具體可以選用深圳吉田化工有限公司F0602陰離子型SBR膠乳。水性丙烯酸樹脂一般包括丙烯酸樹脂乳液、丙烯酸樹脂水分散體(亦稱水可稀釋丙烯酸)及丙烯酸樹脂水溶液等，本發(fā)明具體可以選用安徽傳奇新材料有限公司CQ-3958，濟寧銘達新材料有限公司YB-3，廣東額圖網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展有限公司AU-1006等。SBR膠乳及水性丙烯酸樹脂在本發(fā)明的原料組合中能調(diào)節(jié)環(huán)氧樹脂的脆性，使得到的水性環(huán)氧改性乳化瀝青具有一定的柔韌性。

同時，本發(fā)明提供一種水性環(huán)氧改性乳化瀝青的制備方法，其步驟包括：將上述水性環(huán)氧改性乳化瀝青的原料混合得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青。

一些實施例中，步驟包括：S1、將水性環(huán)氧樹脂在室溫攪拌3-5分鐘，加入固化劑，攪拌5-10分鐘；S2，再加入分散劑攪拌5-10分鐘；S3，再加入丁苯膠乳和水性丙烯酸樹脂，攪拌5-10分鐘；S4、再加入乳化瀝青，攪拌混均即得水性環(huán)氧改性乳化瀝青，一般除乳化瀝青最后加之外，上述其他物質(zhì)加入的順序可以調(diào)整。

更具體的可以為：S1、將水性環(huán)氧樹脂在室溫攪拌3-5分鐘，加入適量的固化劑或固化劑和促進劑，攪拌5-10分鐘；S2，將適量的木質(zhì)素磺酸鈉加入，攪拌5-10分鐘；S3，將適量的SBR膠乳和水性丙烯酸樹脂加入，攪拌5-10分鐘；S4、將陰離子乳化瀝青緩慢加入，邊加入邊攪拌，全部加入后再攪拌30分鐘混合均勻即可得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青。

上述混合的方法本發(fā)明沒有限制，混合的先后順序也可根據(jù)需要進行調(diào)整。當然，本發(fā)明的原料中還可含有其他物質(zhì)，本發(fā)明可以根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇性在某步加入。

本發(fā)明同時還提供了一種水性環(huán)氧改性乳化瀝青，該水性環(huán)氧改性乳化瀝青由上述制備方法制備得到。本發(fā)明的水性環(huán)氧改性乳化瀝青為均相體系，可室溫密封儲存1個月以上，不發(fā)生固化反應。且撒布在道路基層上，可初步固化形成一層柔韌的膜，具有較高的強度，不粘輪。在上層瀝青路面施工時，借助其高溫可使水性環(huán)氧乳化瀝青進一步固化，形成強度 更強的粘結(jié)層。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳述。

實施例1

將20g水性環(huán)氧樹脂HTW608(固含量為60％，環(huán)氧當量為200)在室溫攪拌4分鐘，加入0.8g雙氰胺、0.08gDMP-30，攪拌8分鐘；然后加入0.4g木質(zhì)素磺酸鈉，攪拌8分鐘；再加入2gSBR膠乳F0602(深圳吉田化工有限公司)和5g水性丙烯酸樹脂CQ-3958(安徽傳奇新材料有限公司)，攪拌8分鐘；最后將73g陰離子乳化瀝青緩慢加入，邊加入邊攪拌，全部加入后再攪拌30分鐘混合均勻即可得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青樣品S1。

實施例2

將40g水性環(huán)氧樹脂F(xiàn)0704(深圳吉田化工，固含量50％，環(huán)氧當量220)在室溫攪拌4分鐘，加入1.2g多元胺類固化劑、0.1gDMP-30，攪拌8分鐘；然后加入0.5g木質(zhì)素磺酸鈉，攪拌8分鐘；再加入5gSBR膠乳F0603(濟寧華凱樹脂有限公司)和3g水性丙烯酸樹脂AU-1006(廣東額圖網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展有限公司)，攪拌8分鐘；最后將52g陰離子乳化瀝青緩慢加入，邊加入邊攪拌，全部加入后再攪拌30分鐘混合均勻即可得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青樣品S2。

實施例3

將10g水性環(huán)氧樹脂GEM03在室溫攪拌4分鐘，加入0.5g聚酰胺類固化劑、0.04gDMP-30，攪拌8分鐘；然后加入0.2g木質(zhì)素磺酸鈉，攪拌8分鐘；再加入3gSBR膠乳1502(齊魯石化)和4g水性丙烯酸樹脂YB-3(濟寧銘達新材料有限公司)，攪拌8分鐘；最后將83g陰離子乳化瀝青緩慢加入，邊加入邊攪拌，全部加入后再攪拌30分鐘混合均勻即可得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青樣品S3。

實施例4

將20g水性環(huán)氧樹脂HTW609(固含量為80％，環(huán)氧當量為190)在室溫攪拌4分鐘，加入1.0g雙氰胺、0.1gDMP-30，攪拌8分鐘；然后加入0.5g木質(zhì)素磺酸鈉，攪拌8分鐘；再加入5gSBR膠乳F0603(濟寧華凱樹脂有限公司)和5g水性丙烯酸樹脂CQ-3958(安徽傳奇新材料有限公司)，攪拌8分鐘；最后將73g陰離子乳化瀝青緩慢加入，邊加入邊攪拌，全部加 入后再攪拌30分鐘混合均勻即可得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青樣品S4。

實施例5

將30g水性環(huán)氧樹脂HTW608(固含量為30％，環(huán)氧當量為200)在室溫攪拌4分鐘，加入0.7g雙氰胺、0.07gDMP-30，攪拌8分鐘；然后加入0.4g木質(zhì)素磺酸鈉，攪拌8分鐘；再加入3gSBR膠乳F0602(深圳吉田化工有限公司)和4g水性丙烯酸樹脂AU-1006(廣東額圖網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展有限公司)，攪拌8分鐘；最后將63g陰離子乳化瀝青緩慢加入，邊加入邊攪拌，全部加入后再攪拌30分鐘混合均勻即可得到水性環(huán)氧改性乳化瀝青樣品S5。

參照DB32/T 2285-2012《水泥混凝土橋面水性環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層施工技術(shù)規(guī)范》分別對實施例1～5中形成的水性環(huán)氧改性乳化瀝青樣品S1～S5進行拉拔強度、抗剪強度耐熱性、柔韌性和表干時間測試，并與SBR改性乳化瀝青進行對比，測試結(jié)果如表1。

表1

從上表可以看出，基于本發(fā)明形成的水性環(huán)氧改性乳化瀝青固化后在 常溫的拉拔強度是SBR改性乳化瀝青的2倍以上，抗剪強度是SBR改性乳化瀝青的3倍左右。

基于本發(fā)明形成的水性環(huán)氧改性乳化瀝青固化后的高溫穩(wěn)定性比較優(yōu)異，耐熱性好，而SBR改性乳化瀝青不具有耐熱性，同時，本發(fā)明的水性環(huán)氧改性乳化瀝青具有良好的柔韌性，表干時間短，明顯縮短瀝青面層鋪裝等待時間。

以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所作出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。