阅读说明：本技术 一种新型沥青基发泡灌缝胶 (Novel asphalt-based foaming crack pouring adhesive ) 是由 刘汉超 鞠昌兵 叶雨 范永通 滕新华 张凯华 于 2020-11-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种新型沥青基发泡灌缝胶,包括A、B两个组分,A组分包括：沥青、环氧树脂、改性剂、增容剂、聚醚多元醇、填料、水,B组分包括聚氨酯预聚体。本发明的新型沥青基发泡灌缝胶将环氧树脂与改性剂、沥青、聚醚多元醇等混合加热,反应后得到A组分,再与B组分,即聚氨酯预聚体进行共混,得到沥青基发泡灌缝胶。A、B组分混合后,聚氨酯预聚体的异氰酸基与羟基和水发生反应,形成交联体系,并同时发泡；另一方面,环氧树脂固化形成网络结构,为体系提供强度和粘接性,得到性能优异的发泡灌缝胶。本发明的新型沥青基发泡灌缝胶与传统灌缝胶相比,无需加热设备,能耗低,经济环保,性能优异,灌缝胶与裂缝壁面粘接牢固,不易脱粘开裂。(The invention relates to a novel asphalt-based foaming crack pouring sealant, which comprises A, B two components, wherein the A component comprises: asphalt, epoxy resin, a modifier, a compatibilizer, polyether polyol, a filler and water, wherein the component B comprises a polyurethane prepolymer. The novel asphalt-based foaming crack pouring adhesive is prepared by mixing and heating epoxy resin, a modifier, asphalt, polyether polyol and the like, reacting to obtain a component A, and blending the component A with a component B, namely a polyurethane prepolymer to obtain the asphalt-based foaming crack pouring adhesive. A. After the component B is mixed, the isocyanate group of the polyurethane prepolymer reacts with hydroxyl and water to form a crosslinking system and simultaneously foams; on the other hand, the epoxy resin is cured to form a network structure, so that the strength and the adhesion are provided for the system, and the foaming crack pouring sealant with excellent performance is obtained. Compared with the traditional crack pouring adhesive, the novel asphalt-based foaming crack pouring adhesive disclosed by the invention has the advantages of no need of heating equipment, low energy consumption, economy, environmental friendliness, excellent performance, firm bonding between the crack pouring adhesive and the wall surface of a crack and difficulty in debonding and cracking.)

一种新型沥青基发泡灌缝胶

技术领域

本发明涉及路面养护技术领域，尤其是一种新型沥青基发泡灌缝胶。

背景技术

裂缝，是路面病害的主要形式之一。路面裂缝产生早期会影响路面的连续性、整体性及美观性；雨水通过裂缝进入面层，会降低沥青与集料的粘附性，进而使路面产生更多裂缝及坑槽；雨水穿过面层进入基层后会使基层软化，降低基层承载力，在车辆荷载作用下很容易使路面产生挤浆。路基的软化会导致路面发生坑槽和塌陷，极大地破坏路面性能。

对路面裂缝的修补通常采用灌缝胶来实现。灌缝胶通常以沥青为基体，添加聚合物进行改性，以提高其性能。如申请号为201910399225.1的中国专利，采用SBS改性沥青灌缝胶掺加改性纳米二氧化硅制成耐久、高性能灌缝胶；又如申请号为201210262849.7的中国专利公开了一种路面灌缝胶，该灌封胶由相容剂、改性剂、稳定剂和基质沥青组成，经加热灌入裂缝即可起到修补效果。

然而，尽管已经获得了广泛的应用，当前使用的灌缝胶仍具有诸多不足之处：首先，改性沥青灌缝胶分子极性低，粘结性差，容易与路面发生脱粘，进而造成修补失效。其次，在使用时需要对灌缝胶进行高温加热，耗能很大，且会挥发出刺鼻气味，不利于环保。针对这一问题，申请号为201310022528.4的中国专利一种环保中温型路面灌缝胶及其制备方法，采用石油沥青、废胎橡胶粉、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的等组分，降低了施工温度，提高了材料流动性，但中温型灌缝胶仍需加热至100℃左右，耗能不可避免；又如申请号为201910369006.9的中国专利公开了一种聚氨酯单组份路用液体灌缝胶及其制备方法，使用时不必加热，且粘结性优异，但价格昂贵，性价比低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的灌缝胶大多需高温加热灌注，且粘接力低，缺少高性价比的解决手段，为了克服现有技术中存在的不足，提供一种新型沥青基发泡灌缝胶。

本发明采用的技术方案是：一种新型沥青基发泡灌缝胶为A、B两种组分的混合物，

所述的A组分包括：5-20质量份的沥青、5-20质量份的环氧树脂、0.5-2质量份的改性剂、2-8质量份的增容剂、1-6质量份的聚醚多元醇、3-6质量份的填料、0.1-0.5质量份的水，

所述的B组分包括：5-12质量份的聚氨酯预聚体。

所述A组分中的沥青为70-90号石油沥青。

所述A组分中的环氧树脂为双酚A、双酚F类环氧树脂中一种或两种的混合物，其环氧当量为180-220g/mol。

所述A组分中的改性剂为二乙醇胺、乙醇胺中一种或两种的混合物。

所述A组分中的增容剂为邻苯二甲酸二丁酯。

所述A组分中聚醚多元醇的为聚乙二醇，其分子量为2000-5000g/mol。

所述A组分中的填料为高岭土、膨润土、碳酸钙、滑石粉、粉煤灰中任意一种或混合物。

所述B组分中的聚氨酯预聚体为聚醚型异氰酸基封端的预聚物。

上述的新型沥青基发泡灌缝胶制备时，A、B两种组分的制备方法如下：

A组分的制备方法为：将5-20质量份的环氧树脂与0.5-2质量份的改性剂混合，在60-80℃下搅拌1-2h，反应完成后向体系中加入0.1-0.5质量份的水，之后加入2-8质量份的增容剂、5-20质量份的沥青、1-6质量份的聚乙二醇、3-6质量份的填料，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

B组分的制备方法为：5-12质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

优选的，A、B两种组分的制备方法如下：

A组分的制备方法为：将10质量份的环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在65℃下搅拌1.5h，反应完成后向体系中加入0.3质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、13质量份的70号石油沥青、4质量份分子量为2000g/mol的聚乙二醇、3质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存；

B组分的制备方法为：9质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

使用时，将制备所得的A、B组分完全均匀混合得到发泡灌缝胶，将所得的沥青基发泡灌缝胶灌入裂缝即可。

本发明的新型沥青基发泡灌缝胶，以石油沥青为基体，通过加入环氧树脂与聚乙二醇，降低了沥青灌缝胶的粘度，无需高温加热即可实现灌注，节能环保；通过聚氨酯预聚体与聚乙二醇、环氧树脂分子的反应，形成弹性三维网络结构，将沥青组分包覆在交联网络中，既可以防止因夏天温度升高而造成的灌缝胶流失，又可以提高弹性，解决冬季灌缝胶开裂的问题；环氧和聚氨酯分子链上的极性基团可以显著提高体系的粘结性，有效防止灌缝胶过早脱粘失效；体系发泡后可以快速填充路面裂缝，发泡率较高，有效降低成本，经济性好，实用性强。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明的沥青基发泡灌缝胶，将环氧树脂、聚乙二醇与沥青共混，降低了体系粘度，施工时无需高温加热即具有较好的流动性，不仅降低了能耗，节能环保，且浆液可以渗入细小裂缝中实现修补；

2、本发明的沥青基发泡灌缝胶，利用改性剂对环氧树脂进行改性，使其既可以与发泡剂(水)相容，又可以提高与聚氨酯预聚体的反应性，可在灌注后形成三维弹性交联网络，既可以防止灌缝胶流失，又可以提高弹性，解决灌缝胶低温易开裂的问题；

3、本发明的沥青基发泡灌缝胶，以水作为发泡剂，环保性好；在使用时，灌注较少的浆液至裂缝中，发泡后既可以填满裂缝，操作简单且极大的降低了成本，解决了聚合物类灌缝胶性能好但价格贵，难以得到大规模应用的难题；

4、本发明的沥青基发泡灌缝胶，环氧和聚氨酯网络的引入显著提高了灌缝胶体系的极性，使得灌缝胶与道路裂缝壁面、路面的粘结性大大提高，有效防止灌缝胶过早脱粘失效，提高了灌缝胶的使用寿命。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

A组分的制备方法如下：

将5质量份的双酚A环氧树脂与0.5质量份的乙醇胺混合，在60℃下搅拌2h，反应完成后向体系中加入0.1质量份的水，之后加入2质量份的邻苯二甲酸二丁酯、5质量份的70号石油沥青、2质量份分子量为2000g/mol的聚乙二醇、3质量份的碳酸钙，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

B组分的制备方法如下：

5质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740-2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：2倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：-10℃，100％应变，三次循环通过。

实施例2

A组分的制备方法如下：

将10质量份的双酚A环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在65℃下搅拌1.5h，反应完成后向体系中加入0.3质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、13质量份的70号石油沥青、4质量份分子量为2000g/mol的聚乙二醇、3质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

B组分的制备方法如下：

9质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740-2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：-10℃，100％应变，三次循环通过。

实施例3

A组分的制备方法如下：

将8质量份的双酚A环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在80℃下搅拌1h，反应完成后向体系中加入0.2质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、7质量份的90号石油沥青、1质量份分子量为2000g/mol的聚乙二醇、4质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

B组分的制备方法如下：

7质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740-2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3.5倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：-10℃，100％应变，三次循环通过。

实施例4

A组分的制备方法如下：

将10质量份的双酚A环氧树脂与1质量份的二乙醇胺混合，在80℃下搅拌1h，反应完成后向体系中加入0.3质量份的水，之后加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯、10质量份的70号石油沥青、4质量份分子量为2000g/mol的聚乙二醇、4质量份的膨润土，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

B组分的制备方法如下：

10质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740-2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：-10℃，100％应变，三次循环通过。

实施例5

A组分的制备方法如下：

将20质量份的双酚F环氧树脂与2质量份的二乙醇胺混合，在80℃下搅拌1h，反应完成后向体系中加入0.5质量份的水，之后加入8质量份的邻苯二甲酸二丁酯、20质量份的90号石油沥青、6质量份分子量为5000g/mol的聚乙二醇、6质量份的碳酸钙，充分搅拌后得到A组分，密封保存。

B组分的制备方法如下：

12质量份的聚氨酯预聚体为B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到沥青基发泡灌缝胶。参照中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 740-2015，所得的沥青基发泡灌缝胶性能指标如下：膨胀倍率：3倍；软化点：加热变软但不流动；流动值：0mm；低温拉伸：-10℃，100％应变，三次循环通过。