專利名稱：鋼橋面粘接劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能有效提高瀝青混合料鋪裝與鋼橋面粘接強度、剪切強度的粘結劑。
背景技術：
鋼箱梁以其跨度大，重量輕，施工方便等獨特優(yōu)勢得到廣泛應用，據(jù)不完全統(tǒng)計目前我國有廈門海滄大橋等30多座橋梁采用了鋼橋面鋪裝，然而鋼橋面因為摩擦系數(shù)小、變形大、溫度高、防腐要求嚴、施工難度大等技術問題難以協(xié)調(diào)解決，一直是困擾橋梁工作者的一個世界性難題。在超載特別嚴重的情況下，我國的鋼橋面鋪裝往往在1-3年內(nèi)就出現(xiàn)了推移、開裂、擁包、車轍等病害，每年都要投入大量的經(jīng)費進行養(yǎng)護，據(jù)調(diào)查一座900米長的橋梁每年養(yǎng)護經(jīng)費達300-1200萬元，造成巨大的經(jīng)濟損失。
鋼橋面鋪裝損壞的主要原因是界面粘接強度低，在特大型車輛荷載的反復作用下，鋪裝層與鋼板脫開，進而導致橋面鋪裝出現(xiàn)推移、開裂、擁包和車轍，典型的橋梁是廈門海滄大橋，通車5個月后就出現(xiàn)了推移裂縫，緊接著出現(xiàn)鋪裝層損壞，因此解決鋼橋面鋪裝的主要問題是研究開發(fā)粘接強度高，韌性好的粘接材料。
粘接劑的研制 鋼橋面粘接劑根據(jù)鋼橋面鋪裝的特殊要求，粘接劑必須滿足以下技術要求1.必須有足夠的粘接強度和韌性，能適應重載車輛的反復作用，不會開裂或脫開；2.必須有良好的施工性能，便于施工和維修；3.必須對人體無毒副作用，不會造成環(huán)境污染；4.必須有良好的感溫性能，能適應溫度變化；5.粘接劑的技術指標見表1表1


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種粘接強度和韌性好、使用方便、能適應溫度變化、對環(huán)境無污染的鋼橋面粘接劑。
本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，鋼橋面粘接劑，由甲組分與乙組分混合而成，甲、乙組分的重量比為，甲組分∶乙組分＝(5-7)∶1，甲組分由以下配比％的物料組成樹脂 30-43％改性劑5-10％復合防銹填料 25-50％活性稀釋劑5-13％稀料 5-12％樹脂有低分子量環(huán)氧樹脂，改性劑有液體丁腈橡膠，復合防銹填料有硅灰石粉，稀料有二甲苯-丁醇，重量配比為3∶1，乙組分由以下配比％的物料組成聚酰胺651 82-89％聚酰胺6505-9％二甲苯-丁醇3-10％二甲苯與丁醇的重量配比為3∶1。
本粘接劑有以下特點1、以環(huán)氧樹脂為基料，添加各種改性劑，全部都能從市場購買，成本低，節(jié)約成本20-100％，同時可以延長鋼橋面鋪裝的使用壽命100％以上，其間接效益不可估量；2、施工不需要特殊的設備，不需要加溫，可以有效防止施工過程中材料性能的變化，施工方便；3、采用了增韌劑、固化劑等材料對環(huán)氧樹脂進行改性，使粘接強度、抗裂性能、感溫性能、施工性能得到明顯提高，具有一定的新穎性。
本粘接劑常溫粘接強度提高2.63-3.26倍，高溫粘接強度提高1.43倍；開裂應變提高10％，低溫不開裂，說明柔韌性好，抗裂能力強；施工方便，不需要加熱，對人體無毒副作用的優(yōu)勢。
具體實施例方式
本粘結劑粘接劑由甲組分與乙組分混合而成，甲組分由樹脂、改性劑、復合防銹填料、活性稀釋劑、稀料組成，乙組分由聚酰胺651、聚酰胺650、二甲苯-丁醇組成。在溫度低于15℃時，乙組分中加入重量百分比為1-3％的促進劑DMP-30。
本粘結劑配方科學合理，甲組分選用低分子量環(huán)氧樹脂E-51作為主要基料經(jīng)試驗，其用量在30％-50％之間較合適。取30％時，粘接強度達到6MPa，韌性0.8mm，成本低，40％強度可以達到8.1MPa，柔韌性達到1mm，其各項技術性能滿足鋼橋面鋪裝施工技術要求；取50％時，強度可以達到9.0MPa，但柔韌性1.1mm，略差，成本相對增高。
改性劑液體丁腈橡膠能提高鋼橋面粘接劑的柔韌性能和附著強度。當取5％時，附著強度6.5Mpa，10％時，附著強度10.9MPa；取15％時，附著強度12.2MPa。
復合防銹填料——硅灰石粉是鋼橋面粘接劑的一種填料，起增強拉伸強度和防銹的作用，同時可降低成本，用量應在30％-50％之間。取30％時，拉伸強度11.2Mpa，40％時，拉伸強度10.1MPa；50％時，拉伸強度在9.2MPa。
活性稀釋劑(501)和稀料(二甲苯-丁醇3∶1)是調(diào)制鋼橋面粘接劑粘度的一種材料。
乙組分采用混合聚酰胺類固化劑與促進劑配成聚酰胺651是一種化學反應較快的固化劑，聚酰胺650是一種化學反應較慢的固化劑。為了滿足施工要求，將兩種固化劑混合一起較合適，如聚酰胺651∶聚酰胺650＝80∶20時附著強度9.4MPa，表干時間8小時，使用時間3小時；90∶10時附著強度9.6MPa，表干時間4小時，使用時間1.5小時；85∶15時，底材附著強度9.7MPa，表干時間6小時，使用時間2小時。
二甲苯-丁醇是一種價格較低的稀料，稀料用少了附著強度增高，粘度增大，施工難度增大；稀料用多了，粘度降低，強度降低，難以滿足粘接技術要求。
本粘接劑性能技術指標試驗結果見表2表2

從表2可見本粘結劑的各項指標均達到，甚至超過要求，也可看出鋼板經(jīng)噴砂后的粘接強度遠大于普通打磨鋼板的粘接強度，因此在施工時要求鋼板進行噴砂處理，在處理后4小時內(nèi)再涂刷本粘接劑。
本粘接劑與目前使用的各種粘接劑技術性能比較見表3表3

從表2、3可見，本粘接劑較其它粘結劑，常溫粘接強度提高2.63-3.26倍，高溫粘接強度提高1.43倍；開裂應變提高10％，低溫不開裂，柔韌性好，抗裂能力強。
下面舉出本發(fā)明配方實施例例114℃甲組分低分子量環(huán)氧樹脂E-51 30％改性劑液體丁腈橡膠5％復合防銹填料硅灰石粉(800目) 50％活性稀釋劑(501) 7％稀料(二甲苯-丁醇3∶1) 8％乙組分混合聚酰胺類固化劑+促進劑聚酰胺651 89％聚酰胺650 5％二甲苯-丁醇3∶1 5％促進劑DMP-30 1％甲∶乙＝7∶1，底材附著強度9..04Mpa，表干時間9.04小時，使用時間2.5小時。
例225℃甲組分低分子量環(huán)氧樹脂E-51 40％改性劑液體丁腈橡膠10％復合防銹填料硅灰石粉(800目) 40％活性稀釋劑(501) 5％稀料(二甲苯-丁醇3∶1) 5％乙組分混合聚酰胺類固化劑+促進劑聚酰胺651 82％聚酰胺650 8％二甲苯-丁醇3∶1 10％促進劑DMP-30 常溫時溫度高于15℃時不用甲∶乙＝6∶1，底材附著強度9.7Mpa，表干時間5小時，使用時間2.0小時。
例310℃甲組分低分子量環(huán)氧樹脂E-51 43％改性劑液體丁腈橡膠7％復合防銹填料硅灰石粉(800目) 25％活性稀釋劑(501) 13％稀料(二甲苯-丁醇3∶1) 12％乙組分混合聚酰胺類固化劑+促進劑聚酰胺651 85％聚酰胺650 9％二甲苯-丁醇3∶1 3％促進劑DMP-30 3％甲∶乙＝5∶1，底材附著強度9.6Mpa，表干時間4小時，使用時間1.0小時。
本粘接劑已經(jīng)在武漢軍山長江大橋和武漢繞城高速公路東西湖互通D匝道橋上使用，經(jīng)過近一年的運行檢驗，沒有出現(xiàn)任何質(zhì)量缺陷，說明本粘接劑可以大規(guī)模推廣應用。
權利要求
1.鋼橋面粘接劑，其特征在于由甲組分與乙組分混合而成，甲、乙組分的重量比為，甲組分∶乙組分＝(5-7)∶1，甲組分由以下配比％的物料組成樹脂 30-43％ 改性劑 5-10％復合防銹填料 25-50％ 活性稀釋劑 5-13％稀料 5-12％樹脂有低分子量環(huán)氧樹脂，改性劑有液體丁腈橡膠，復合防銹填料有硅灰石粉，稀料有二甲苯-丁醇，二甲苯與丁醇重量配比為3∶1，乙組分由以下配比％的物料組成聚酰胺651 82-89％ 聚酰胺650 5-9％二甲苯-丁醇3-10％
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼橋面粘接劑，其特征在于乙組分中加入重量百分比為1-3％的促進劑DMP-30。
全文摘要
鋼橋面粘接劑，涉及一種能有效提高瀝青混合料鋪裝與鋼橋面粘接強度、剪切強度的粘結劑。粘接劑由甲組分與乙組分混合而成，甲組分由樹脂、改性劑、復合防銹填料、活性稀釋劑、稀料組成，樹脂有低分子量環(huán)氧樹脂，改性劑有液體丁腈橡膠，復合防銹填料有硅灰石粉，稀料有二甲苯－丁醇；乙組分由聚酰胺651、聚酰胺650、二甲苯－丁醇組成。本粘結劑以環(huán)氧樹脂為基料，添加各種改性劑，相比現(xiàn)有粘結劑，本粘接劑常溫粘接強度提高2.63－3.26倍，高溫粘接強度提高1.43倍；開裂應變提高10％，低溫不開裂，柔韌性好，抗裂能力強；施工方便，不需要加熱，對人體無毒副作用，對環(huán)境無污染。
文檔編號C09J177/00GK1648188SQ20051001810
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權日2005年1月4日
發(fā)明者劉松, 余良汛, 鄒云華 申請人:湖北高科交通工程咨詢有限公司