本發(fā)明涉及一種環(huán)氧膠黏劑及其應(yīng)用，更具體地說(shuō)，涉及一種耐老化的環(huán)氧膠黏劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在巨大的交通流量、長(zhǎng)期的重復(fù)荷載及自然環(huán)境因素的作用下，道路容易出現(xiàn)磨損導(dǎo)致路面抗滑性能下降，影響行車(chē)安全。根據(jù)近年全國(guó)道路抗滑指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，絕大部分現(xiàn)有路面的抗滑性能衰減嚴(yán)重，不能滿足安全通行的要求。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明道路抗滑能力不足是導(dǎo)致交通事故重要因素之一，我國(guó)因交通事故死亡人數(shù)連續(xù)十余年居世界第一，近年每年死亡人數(shù)超過(guò)10萬(wàn)人。因此對(duì)現(xiàn)有道路進(jìn)行抗滑養(yǎng)護(hù)是十分必要的。基于厚度及成本考慮，傳統(tǒng)的瀝青罩面難以在抗滑需求大的彎道、長(zhǎng)陡坡道、隧道路面等路段應(yīng)用。采用環(huán)氧薄層鋪裝材料可以很好的提高路面抗滑性能，同時(shí)具有厚度薄、對(duì)路橋面恒載或隧道標(biāo)高影響小等優(yōu)點(diǎn)。CN100373007C公布了環(huán)氧薄層抗滑層路面結(jié)構(gòu)。CN102173654A公布了一種冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，對(duì)抗滑性、高溫穩(wěn)定性、低溫柔性進(jìn)行了重點(diǎn)改進(jìn)，但對(duì)耐水老化、耐熱老化未涉及。CN103964751A公布了一種環(huán)氧砂漿橋面鋪裝材料，對(duì)材料的低溫開(kāi)裂、高溫穩(wěn)定性及冷熱溫差沖擊等性能進(jìn)行了重點(diǎn)改進(jìn)，但對(duì)耐水性未涉及。CN105017726A公布了一種路橋面薄層鋪裝用常溫固化柔性環(huán)氧組合物，注意到材料耐候性，對(duì)材料抗熱沖擊性能、柔韌性等進(jìn)行了改進(jìn)，但對(duì)材料在水、熱等環(huán)境因素影響下的老化性能缺乏研究。我國(guó)幅員遼闊，特別是南方地區(qū)氣候炎熱潮濕，水、熱等環(huán)境因素對(duì)鋪裝材料的影響尤為明顯，但上述方案對(duì)鋪裝材料在濕熱環(huán)境下的老化缺乏關(guān)注和有效應(yīng)對(duì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種常溫固化、界面粘接性能突出、防水、適應(yīng)南方濕熱的氣候的耐老化的環(huán)氧膠黏劑。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種耐老化的環(huán)氧膠黏劑，包括A和B兩種組分，所述A和B組分包括以下質(zhì)量份原料：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂 100份
活性稀釋劑 5～40份
消泡劑 0.1～1.5份
B組分：固化劑 40～100份
固化促進(jìn)劑 4～9份。
所述的環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，如E-51。
所述的活性稀釋劑為腰果酚環(huán)氧樹(shù)脂，如NC-513。NC-513不僅具有稀釋作用，而且由于其分子上帶脂肪族側(cè)鏈可提供優(yōu)異的耐水性并起到增韌作用。
所述的消泡劑為T(mén)ech-367或Tech-369。
所述固化劑包括腰果酚醛胺和腰果酚醛酰胺，固化劑各原料在環(huán)氧膠黏劑中的質(zhì)量份為：腰果酚醛胺固化劑30-70份，腰果酚醛酰胺固化劑30-70份。固化劑分子上所帶的腰果酚側(cè)鏈可提供優(yōu)異的耐水性、韌性，且粘度低、操作期長(zhǎng)、可快速和低溫固化。
所述固化促進(jìn)劑為叔胺類(lèi)促進(jìn)劑或有機(jī)酸類(lèi)促進(jìn)劑。所述叔胺類(lèi)促進(jìn)劑優(yōu)選K-54。所述有機(jī)酸類(lèi)促進(jìn)劑優(yōu)選水楊酸。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供上述環(huán)氧膠黏劑的應(yīng)用。具體地，該環(huán)氧膠黏劑作為路面覆層用膠黏劑。
該環(huán)氧膠黏劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)耐候性好、適應(yīng)南方濕熱氣候：通過(guò)引入帶腰果酚結(jié)構(gòu)的稀釋劑和固化劑，有效提高了環(huán)氧樹(shù)脂的耐水性和韌性，膠黏劑在高溫濕熱老化實(shí)驗(yàn)后仍具有優(yōu)良的粘接性能，特別適應(yīng)南方炎熱、潮濕的氣候。
(2)固化快：腰果酚醛胺及腰果酚醛酰胺固化劑可在常溫下快速固化且具備較長(zhǎng)操作期，在20-30℃下養(yǎng)護(hù)4-8h后即可開(kāi)放交通；
(3)適用面廣：環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)于水泥混凝土基面、鋼橋面、瀝青混凝土基面、石材等均具有良好的粘結(jié)能力，因此可用于水泥混凝土、鋼橋面、瀝青混凝土等路面的抗滑養(yǎng)護(hù)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明并不因此而受限于所述實(shí)施例范圍中。
實(shí)施例1
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 10份
Tech367 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 35份
腰果酚醛酰胺固化劑 35份
K-54 5份。
實(shí)施例2
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 25份
Tech367 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 40份
腰果酚醛酰胺固化劑 40份
K-54 7份。
實(shí)施例3
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 35份
Tech367 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 60份
腰果酚醛酰胺固化劑 40份
K-54 5份。
實(shí)施例4
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 35份
Tech367 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 70份
腰果酚醛酰胺固化劑 30份
K-54 5份。
實(shí)施例5
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 35份
Tech369 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 40份
腰果酚醛酰胺固化劑 60份
水楊酸 5份。
實(shí)施例6
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 40份
Tech369 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 30份
腰果酚醛酰胺固化劑 70份
水楊酸 5份。
實(shí)施例7
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 25份
Tech369 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 40份
腰果酚醛酰胺固化劑 40份
K-54 7份。
對(duì)比例1
市面銷(xiāo)售的JN-R型橋面環(huán)氧覆層材料，該橋面鋪裝材料由雙組分環(huán)氧膠黏劑再加上耐磨骨料組成。
對(duì)比例2
環(huán)氧膠黏劑組成：
A組分：環(huán)氧樹(shù)脂E-51 100份
NC-513 25份
Tech367 0.8份
B組分：腰果酚醛胺固化劑 72份
腰果酚醛酰胺固化劑 18份
K-54 7份。
應(yīng)用方法：
(1)基面處理：清除混凝土破損面的碎塊、灰塵、油污、積水及浮槳，基面有破損時(shí)先進(jìn)行修補(bǔ)；
(2)攤鋪：將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2中拌和好的環(huán)氧膠黏劑按照設(shè)計(jì)用量均勻攤鋪在清理干凈的基面上；
(3)撒布：將骨料按設(shè)計(jì)用量均勻撒布在膠黏劑上，構(gòu)成薄層鋪裝材料；
(4)骨料回收：養(yǎng)護(hù)2-4h后即可回收松散或多余骨料；
(5)養(yǎng)護(hù)：完成骨料撒布后養(yǎng)護(hù)4-8h(20-30℃)即可開(kāi)放交通。
測(cè)試方法
力學(xué)性能測(cè)試：按照GB/T 1040.3-2006測(cè)定拉伸強(qiáng)度；按照GB/T 16777-2008測(cè)定粘結(jié)強(qiáng)度；GB/T 7124-2008測(cè)鋼鋼拉伸抗剪強(qiáng)度；按照GB/T 6329-1996測(cè)鋼鋼粘接抗拉強(qiáng)度；按照ASTM C881-13測(cè)定凝膠時(shí)間。
氙燈老化實(shí)驗(yàn)：按照GB/T 16422.2-1999測(cè)試耐氙燈老化性能，試樣：按實(shí)施例1-3將薄層材料鋪裝在砂漿塊上經(jīng)固化而成。
溫?zé)崂匣瘜?shí)驗(yàn)：將8字模試樣及砂漿塊(按實(shí)施例1-3在砂漿塊一面鋪裝薄層鋪裝材料)試樣在溫度60℃，濕度98％條件下老化20天，檢測(cè)粘結(jié)強(qiáng)度變化。
水煮老化試驗(yàn)：將鋼鋼拉伸抗剪試樣及砂漿塊(按實(shí)施例1-3在砂漿塊一面鋪裝薄層鋪裝材料)試樣在80℃水中煮168h，再檢測(cè)試樣拉伸抗剪強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度變化。
抗滑性能：按照J(rèn)TG E60-2008測(cè)定擺值(BPN20)和構(gòu)造深度。
車(chē)轍實(shí)驗(yàn)：按照J(rèn)TG E20-2011測(cè)定動(dòng)穩(wěn)定度。
表1環(huán)氧膠黏劑的耐候性能(濕熱老化)
注：*8字模試樣；**界面破壞指破壞發(fā)生砂漿塊和薄層鋪裝材料粘接面。
表2環(huán)氧膠黏劑的耐候性能(水煮老化)
注：*為拉伸抗剪試樣
表3砂漿塊試樣的耐候性能(氙燈老化)
表4砂漿塊試樣的耐候性能(濕熱老化及水煮老化)
注：*界面破壞指破壞發(fā)生砂漿塊和薄層鋪裝材料粘接面。
表5薄層鋪裝材料的抗滑性能及高溫穩(wěn)定性
注：動(dòng)穩(wěn)定度的試驗(yàn)條件為70℃浸水，試驗(yàn)輪接地壓強(qiáng)0.9MPa。
表6環(huán)氧膠結(jié)料凝膠時(shí)間、養(yǎng)護(hù)時(shí)間及力學(xué)性能
注：養(yǎng)護(hù)時(shí)間以8字模粘接強(qiáng)度≥2.5MPa且為混凝土破壞、鋼鋼粘接強(qiáng)度達(dá)到9MPa為準(zhǔn)。
從表1-4可以看出，本發(fā)明所制備的環(huán)氧膠黏劑及薄層鋪裝材料具有力學(xué)性能優(yōu)良、適應(yīng)南方濕熱氣候等特點(diǎn)。如實(shí)施例2中，純環(huán)氧膠黏劑的拉伸抗剪強(qiáng)度達(dá)到15.6MPa，粘結(jié)強(qiáng)度超過(guò)了混凝土的本體強(qiáng)度。環(huán)氧膠黏劑及薄層鋪裝材料具有良好的耐濕熱及耐水煮老化性能，如實(shí)施例2，環(huán)氧膠黏劑及薄層鋪裝材料在濕熱老化后的粘接強(qiáng)度仍大于混凝土本體強(qiáng)度，環(huán)氧膠黏劑在水煮老化后拉伸抗剪強(qiáng)度仍達(dá)到8.6MPa，薄層鋪裝材料在水煮老化后粘接強(qiáng)度(砂漿塊)仍達(dá)到2.2MPa。經(jīng)氙燈老化后，薄層鋪裝材料不剝落、不開(kāi)裂、不脫粒。而對(duì)比例1、2膠黏劑經(jīng)濕熱老化后，粘接強(qiáng)度下降，且為界面破壞，經(jīng)水煮老化后拉伸抗剪強(qiáng)度分別下降到7.4MPa和6.5MPa；薄層鋪裝材料經(jīng)水煮老化后粘接強(qiáng)度(砂漿塊)分別下降到0.9MPa和1.1MPa；經(jīng)氙燈老化后出現(xiàn)了脫?，F(xiàn)象。
從表5可以看出，本發(fā)明所制備的薄層鋪裝材料具有優(yōu)良的抗滑性能及高溫穩(wěn)定性。如實(shí)施例2，薄層鋪裝材料潮濕狀態(tài)下的BPN20達(dá)到79，構(gòu)造深度達(dá)到1.6mm，在70℃浸水、0.9MPa的車(chē)轍實(shí)驗(yàn)條件下動(dòng)穩(wěn)定度仍達(dá)到19275次/mm。
從表6可以看出，本發(fā)明所制備的薄層鋪裝材料具有操作時(shí)間較長(zhǎng)、固化快及韌性好的特點(diǎn)。如實(shí)施例2中，環(huán)氧膠黏劑的凝膠時(shí)間為35min，有較長(zhǎng)的操作期；在20-30℃時(shí)養(yǎng)護(hù)4-8h粘接強(qiáng)度即可超過(guò)混凝土本體強(qiáng)度、鋼鋼粘接強(qiáng)度達(dá)到9MPa以上；環(huán)氧膠黏劑的拉伸強(qiáng)度和延伸率均較高，且可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整如實(shí)施例1和3。