1、防水粘结层作为路面层间粘结材料,可实现封水、粘结作用,有效抵抗路面脱层、坑槽和疲劳破坏。据研究表明,防水粘结层的优劣可影响路面服役疲劳寿命的50%。此外针对水泥混凝土加铺超薄罩面以及水泥混凝土桥隧铺装,防水粘结层的作用更为重要,也得到研究者的广泛关注。常规的防水粘结层主要为普通乳化沥青,虽然其价格便宜、制备简单,但是具有粘结强度低、施工易粘轮等问题,应用效果并不理想。后续研究发展了水性环氧乳化沥青、不粘轮乳化沥青等高性能防水粘结材料。
2、水性环氧乳化沥青主要在乳化沥青体系中引入环氧固化体系,可一定程度上改善粘结层的拉拔强度和抗剪强度。但是水性环氧乳化沥青的破坏属于脆性一次破坏,一旦破坏粘结层难以恢复,实际工程需要的是类似sbs/橡胶沥青碎石封层破坏时具有一定弹性恢复能力的材料特性。此外水性环氧乳化沥青在施工破乳后,不能保证完全不粘轮,会一定程度上影响工程质量。cn109943282b公开了一种水性环氧树脂改性乳化沥青复合防水粘结材料及制备方法,采用破乳后固态环氧体系以及利用环氧体系常温不固化或慢固化的特性,实现了不粘轮、粘结强度高的效果,但并未关注粘层破坏后的自粘恢复问题。cn113956829a公开了一种单组分二阶反应多用途水性环氧沥青料,具有优良的防水和粘结效果。其主要通过增塑体中的石油基活性物质与空气中的活性气体发生共聚反应实现施工不粘轮的目的,但是关于粘结材料在常温以及高温环境的不粘轮效果未见涉及。
1、为满足防水粘结层同时具备不粘轮、自粘恢复的性能,本发明提供了一种自粘型防水粘结层材料及其制备方法。
3、一种自粘型防水粘结层材料,包括a组分和b组分;其中a组分制备原料包括以下按质量份数的组分:
9、b组为水性环氧固化剂;a组分与b组分的质量比为123-145:5-10;
10、所述水性环氧树脂为阴离子双酚a型水性环氧树脂;所述sbs乳液为星型sbs结构的阴离子乳液;所述水性环氧固化剂由改性胺类常温固化剂和双氰胺类高温固化剂按照1:2-1:3的质量比混合制备。
11、进一步地,所述a组分固含量为50%-70%;所述自粘型防水粘结层材料的固含量为50%-70%。
13、优选的,所述水性环氧树脂的环氧值为0.4-0.6mol/100g;进一步优选,所述水性环氧树脂包括e51、e44、e56水性环氧树脂中的一种或两种。
15、优选的,所述水性松香增粘乳液残留物软化点大于90℃。优选的,水性松香增粘乳液包括nh136、nh138中的一种或两种。
16、优选的,所述丙烯酸酯乳液包括844a、wac-1120中的一种或两种。
17、优选的,所述改性胺类常温固化剂包括脂肪族多元胺、酰胺基胺类固化剂、酚醛胺类固化剂中的至少两种,所述改性胺类固化剂包括wg-828、650、dmp-30中的至少两种,所述双氰胺类高温固化剂包括md02、ht2833、ht2844中的一种或多种。
18、本发明还提供了所述自粘型防水粘结层材料的制备方法,具体包括如下步骤:
19、(1)将乳化沥青、水性环氧树脂、sbs乳液、水性松香增粘乳液和丙烯酸酯乳液,按照物料比例在常温搅拌混合均匀得到a组分,密封保存。
20、(2)使用前在a组分中加入物料配比的b组分,搅拌混合均匀可得到自粘型防水粘结层材料。
21、另一方面,本发明还提供了所述自粘型防水粘结层材料的应用,所述自粘型防水粘结层材料作为路面层间粘结材料,实现粘层喷洒破乳后施工不粘轮,另外可保证在室温以及夏季高温条件下具有优异的粘结性能,所述自粘型防水粘结层材料用量为0.6-1.0kg/m2。
23、(1)本发明采用防水粘结层材料多组分体系的设计、材料选择,通过环氧固化体系与sbs、松香增粘体系,控制或平衡环氧固化体系的交联程度,实现防水粘结层优异的防水性能、破乳后不粘轮;通过控制环氧固化剂种类及用量,保证环氧体系发生两次反应后仍有一定的塑性,可以与sbs及松香增粘体系共同作用以实现压敏自粘结的效果。此外混合料拉拔强度和抗剪强度大,防水粘结层对温度的敏感性低,可有效抵抗夏季高温防水粘结层破坏。
24、(2)本发明所述自粘型防水粘结层材料破坏后粘结性可恢复。针对夏季高温或者受力破坏后,在路面服役受压左右下,破坏的防水粘结层可再次内聚粘结,一定程度上恢复粘结强度,有效抵抗粘结层破坏,延长路面服役寿命。
25、(3)本发明所述自粘型防水粘结层材料制备方法简单。乳化沥青可直接商购,其他原材料也均为乳液类,只需要简单混合即可制备防水粘结层。
1.一种自粘型防水粘结层材料,其特征在于,包括a组分和b组分;其中a组分制备原料包括以下按质量份数的组分:
2.根据权利要求1所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述a组分固含量为50%-70%;所述自粘型防水粘结层材料的固含量为50%-70%。
3.根据权利要求1所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述乳化沥青为阴离子快裂乳化沥青。
4.根据权利要求1所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述水性环氧树脂的环氧值为0.4-0.6mol/100g。
5.根据权利要求1或4所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述水性环氧树脂包括e51、e44、e56水性环氧树脂中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述sbs乳液中sbs的分子量为20万-30万。
7.根据权利要求1所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述水性松香增粘乳液包括nh136、nh138中的一种或两种;所述丙烯酸酯乳液包括844a、wac-1120中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述改性胺类常温固化剂包括脂肪族多元胺、酰胺基胺类固化剂、酚醛胺类固化剂中的至少两种。
9.根据权利要求1所述自粘型防水粘结层材料,其特征在于,所述改性胺类固化剂包括wg-828、650、dmp-30中的至少两种,所述双氰胺类高温固化剂包括md02、ht2833、ht2844中的一种或多种。
10.权利要求1-9任一项所述自粘型防水粘结层材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
本发明公开了一种自粘型防水粘结层材料及其制备方法,属于道路新材料技术领域。所述自粘型防水粘结层材料包括A组分和B组分;其中A组分制备原料包括以下组分:乳化沥青、水性环氧树脂、SBS乳液、水性松香增粘乳液、丙烯酸酯乳液、B组为水性环氧固化剂;A组分与B组分的质量比为123‑145:5‑10;所述水性环氧树脂为阴离子双酚A型水性环氧树脂;所述SBS乳液为星型SBS结构的阴离子乳液;所述水性环氧固化剂由改性胺类常温固化剂和双氰胺类高温固化剂按照1:2‑1:3的质量比混合制备。本发明所述自粘型防水粘结层材料制备方法简单,且材料实现防水粘结层优异的粘结性能、破乳后不粘轮。
技术研发人员:洪锦祥,程金梁,江磊,龚明辉,范津,熊子佳,徐正宏,邓成,朱晓斌
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