一種用于鋼橋面鋪裝的環氧樹脂膠黏劑材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料及其制備方法。該新型環氧樹脂膠黏劑材料由樹脂膠粘劑和石料在常溫下攪拌壓實制得，所述樹脂膠粘劑由質量分數分別為X的A組分和(1?X)的B組分(X＝0.6?0.9)構成；A組分中包括按重量份數計的環氧樹脂50?80份、稀釋劑10?20份、聚氨酯預聚體10?25份；B組分中包括按重量份數計的咪唑固化劑20?50份、脂環氨固化劑25?60份、增韌劑10?30份、偶聯劑1?5份、促進劑1?3份；所述樹脂膠粘劑與石料的質量百分比為7％?13％。本發明專利技術提供的新型環氧樹脂膠黏劑材料具有強度高、高低溫性能好、有一定的變形能力、無需加熱拌和等優點，常溫下即可固化且固化時間較短，施工時可大大縮短開放交通時間。

Novel epoxy resin adhesive material for steel deck pavement and preparation method thereof

The invention discloses a novel epoxy resin adhesive material used for steel deck pavement and a preparation method thereof. The new type of epoxy adhesive material by resin adhesive and stone under normal temperature and stirring compaction system, the resin adhesive by the mass fraction of X and A components (1 X) B group (X = 0.6 0.9); A components including epoxy resin by weight the 50 80 copies, 20 copies, 10 diluent polyurethane prepolymer 10 25; B components including by weight of 20 imidazole curing agent 50, alicyclic ammonia curing agent 25 60 copies, 30 copies of the 10 toughening agent and coupling agent 5, 1 1 accelerator 3; the mass percentage of the resin adhesive and stone 7% 13%. A new type of epoxy adhesive material provided by the invention has high strength, high temperature performance, good deformation ability, without heating, mixing the advantages of the room temperature can be cured and the curing time is short, when construction can greatly shorten the traffic opening time.

【技術實現步驟摘要】
一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料及其制備方法
本專利技術涉及公路與城市道路建材
，具體涉及一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑及其制備方法。
技術介紹
大跨徑橋梁的橋面剛度相對較小而變形相對較大，鋼橋面鋪裝層在交通荷載、風載、氣候條件及溫度變化等因素影響下的受力和變形十分復雜，對其強度、穩定性和耐久性均有更高的要求。目前，世界上采用的鋼橋面鋪裝層主要為瀝青混凝土或環氧瀝青混凝土，但此類材料存在以下缺點：(1)容易出現車轍、開裂、推移、疲勞破壞等早期病害；(2)鋪裝時均需加熱，對溫度要求控制精準，且后期固化太慢，開放交通時間較長。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有瀝青混凝土或環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝層存在的上述不足，提供一種能夠常溫固化且后期固化快，并且具有強度高、高低溫性能好、耐久性優異、有一定變形能力的鋼橋面用新型環氧樹脂混凝土材料及其制備方法。為實現上述目的，本專利技術所采用的技術方案如下：一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，由樹脂膠粘劑和石料在常溫下攪拌后壓實制得，所述樹脂膠粘劑包括A組分和B組分，其中A組分包括環氧樹脂、稀釋劑、聚氨酯預聚體，B組分包括咪唑固化劑、脂環氨固化劑、增韌劑、偶聯劑以及促進劑。按照上述方案，樹脂膠粘劑中A組分的質量分數為X，B組分的質量分數為(1-X)，樹脂膠粘劑與石料的質量百分比為7％-13％，X的取值為0.6-0.9。按照上述方案，A組分包括以下按重量份數計的原料：環氧樹脂50-80份、稀釋劑10-20份、聚氨酯預聚體10-25份。按照上述方案，B組分包括以下按重量份數計的原料：咪唑固化劑20-50份，脂環氨固化劑25-60份，增韌劑10-30份，偶聯劑1-5份，促進劑1-3份。按照上述方案，所述環氧樹脂為環氧當量230-280的雙酚A型環氧樹脂E42，所述稀釋劑為聚丙二醇二縮水甘油醚，所述聚氨酯預聚體由甲苯二異氰酸酯或二苯甲基烷二異氰酸酯，與聚醚或聚酯多元醇中的一種或幾種反應而成，聚氨酯預聚體固化物的硬度為A30-A70。按照上述方案，所述咪唑固化劑為二甲基咪唑、二甲基四乙基咪唑中的一種或幾種，所述脂環氨固化劑為間苯二甲胺，所述增韌劑為分子量600-1100的聚酰胺，所述偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述促進劑為2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。按照上述方案，所述石料為玄武巖碎石料、礦粉的混合物，礦粉用量為石料總重量的4-8％。按照上述方案，所述玄武巖碎石料的最大公稱粒徑為9.5mm。上述新型環氧樹脂膠黏劑材料的制備方法，包括以下步驟：(a)按比例稱取環氧樹脂、稀釋劑、聚氨酯預聚體，混合后在80℃下攪拌30-60min，冷卻后制成A組分；(b)按比例稱取咪唑固化劑、脂環氨固化劑、增韌劑、偶聯劑、促進劑，混合后在常溫下攪拌30-60min制成B組分；(c)將A組分與B組分按比例混合均勻，再將A、B組分混合物加入到石料中，混合均勻后壓實成型，放置2-24h即得。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：該新型環氧樹脂膠粘劑性能優異，抗拉強度超過30MPa，抗彎強度超過80MPa，高低溫性能好，且常溫下2小時以內即可固化。制備的環氧樹脂膠黏劑材料與現有的環氧瀝青混凝土相比，它無需加熱即可拌和，其后期固化速度遠遠高于現有環氧瀝青混凝土，抗疲勞開裂性能得到顯著提高，開放交通的時間可以縮短至4小時以內。具體實施方式為使本領域普通技術人員充分理解本專利技術的技術方案和有益效果，以下結合具體實施例進行進一步說明。以下實施例僅為本專利技術較佳實施方式，并不對本專利技術構成任何限定。一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，由樹脂膠粘劑和石料配制壓實而得。樹脂膠粘劑由A組分和B組分構成，其中A組分為60-90份，B組分為剩余的10-40份，A組分與B組分共計100份。樹脂膠粘劑與石料的質量百分比為7％-13％。A組分包括以下按重量份數計的原料：環氧樹脂50-80份、稀釋劑10-20份、聚氨酯預聚體10-25份，B組分包括按重量份數計的咪唑固化劑20-50份，脂環氨固化劑25-60份，增韌劑10-30份，偶聯劑1-5份，促進劑1-3份。各原料的具體型號及參數如下：環氧樹脂為環氧當量230-280的雙酚A型環氧樹脂E42，稀釋劑為聚丙二醇二縮水甘油醚，聚氨酯預聚體由甲苯二異氰酸酯或二苯甲基烷二異氰酸酯與聚醚或聚酯多元醇中的一種或幾種反應而成，聚氨酯預聚體固化物的硬度要求范圍為A30-A70。咪唑固化劑為二甲基咪唑、二甲基四乙基咪唑或其混合物，脂環氨固化劑為間苯二甲胺，增韌劑為分子量600-1100的聚酰胺，偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，促進劑為2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，石料為玄武巖碎石料、礦粉中的一種或其混合物。玄武巖碎石料的最大公稱粒徑為9.5mm。石料選用玄武巖碎石料、礦粉的混合物效果較佳，其中礦粉用量為石料總重量的4-8％。該新型環氧樹脂膠黏劑材料的制備方法，包括以下步驟：(a)按比例稱取環氧樹脂、稀釋劑、聚氨酯預聚體，混合后在80℃下攪拌30-60min制成A組分；(b)按比例稱取咪唑固化劑、脂環氨固化劑、增韌劑、偶聯劑、促進劑，混合后在常溫下攪拌30-60min制成B組分；(c)將A組分與B組分按比例混合均勻，再將A、B組分混合物加入到石料中，混合均勻后壓實成型，放置2-24h即得。本專利技術所使用的原料均為普通市售。實施例1環氧樹脂膠黏劑材料及用量比例如下：樹脂膠粘劑：A組分8個單位重量(其中，E42環氧樹脂74份，聚丙二醇二縮水甘油醚15份，A70聚氨酯預聚體11份)B組分2個單位重量(其中，二甲基咪唑7份，二甲基四乙基咪唑20份，間苯二甲胺55份，聚酰胺16份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1份)石料：玄武巖碎石料84.4個單位重量礦粉5.6個單位重量實施例2環氧樹脂膠黏劑材料及用量比例如下：樹脂膠粘劑：A組分7.4個單位重量(其中，E42環氧樹脂67份，聚丙二醇二縮水甘油醚14份，A50聚氨酯預聚體19份)B組分2.2個單位重量(其中，二甲基咪唑12份，二甲基四乙基咪唑29份，間苯二甲胺40份，聚酰胺16份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1份)石料：玄武巖碎石料85.1個單位重量礦粉5.3個單位重量實施例3環氧樹脂膠黏劑材料及用量比例如下：樹脂膠粘劑：A組分5.5個單位重量(其中，E42環氧樹脂64份，聚丙二醇二縮水甘油醚15份，A60聚氨酯預聚體21份)B組分2.7個單位重量(其中，二甲基咪唑10份，二甲基四乙基咪唑26份，間苯二甲胺33份，聚酰胺27份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2份)石料：玄武巖碎石料87.3個單位重量礦粉4.5個單位重量實施例4環氧樹脂膠黏劑材料及用量比例如下：樹脂膠粘劑：A組分9.5個單位重量(其中，E42環氧樹脂62份，聚丙二醇二縮水甘油醚19份，A50聚氨酯預聚體19份)B組分1.7個單位重量(其中，二甲基咪唑4份，二甲基四乙基咪唑17份，間苯二甲胺48份，聚酰胺25份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷4份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2份)石料：玄武巖碎石料82.2個單位重量礦粉6.6個單位重量為充分了解本發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，其特征在于：該新型環氧樹脂膠黏劑材料由樹脂膠粘劑和石料在常溫下攪拌壓實制得，所述樹脂膠粘劑包括A組分和B組分，其中A組分包括環氧樹脂、稀釋劑、聚氨酯預聚體，B組分包括咪唑固化劑、脂環氨固化劑、增韌劑、偶聯劑以及促進劑。

【技術特征摘要】
1.一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，其特征在于：該新型環氧樹脂膠黏劑材料由樹脂膠粘劑和石料在常溫下攪拌壓實制得，所述樹脂膠粘劑包括A組分和B組分，其中A組分包括環氧樹脂、稀釋劑、聚氨酯預聚體，B組分包括咪唑固化劑、脂環氨固化劑、增韌劑、偶聯劑以及促進劑。2.如權利要求1所述的一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，其特征在于：樹脂膠粘劑中A組分的質量分數為X，B組分的質量分數為(1-X)，樹脂膠粘劑與石料的質量百分比為7％-13％，X的取值為0.6-0.9。3.如權利要求1所述的一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，其特征在于：A組分包括以下按重量份數計的原料：環氧樹脂50-80份、稀釋劑10-20份、聚氨酯預聚體10-25份。4.如權利要求1所述的一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，其特征在于：B組分包括以下按重量份數計的原料：咪唑固化劑20-50份，脂環氨固化劑25-60份，增韌劑10-30份，偶聯劑1-5份，促進劑1-3份。5.如權利要求1-4任一項所述的一種用于鋼橋面鋪裝的新型環氧樹脂膠黏劑材料，其特征在于：所述環氧樹脂為環氧當量230-280的雙酚A型環氧樹脂E42，所述稀釋劑為聚丙二醇二縮水甘油醚，所述聚氨酯預聚體由甲苯二異氰酸酯或二苯甲基烷...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘攀，王寧，胡小弟，白桃，李子彧，
申請(專利權)人：武漢工程大學，
類型：發明
國別省市：湖北,42