路面裂縫灌縫料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種道路裂縫灌縫料及其制備方法，它是由組份A和組份B按照質(zhì)量比為1.2-1.6制成，其中組份A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成：預(yù)聚體A大于等于50%且小于100%、預(yù)聚體B大于0%且小于50%、納米碳酸鈣大于0%且小于10%；其中預(yù)聚體A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成：甲氧基聚乙二醇60-80%、二異氰酸酯20-40%，預(yù)聚體B由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成：蓖麻油聚氧乙烯醚40-60%、二異氰酸酯40-60%；組份B是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成：固化劑95-98.5%、表面活性劑1-4.9%、催化劑0.1-0.5%；本發(fā)明具有低成本、低能耗、低污染、適用于各種環(huán)境、無(wú)需加熱、快速固化成型、彈性大、粘結(jié)力強(qiáng)、防水性高、耐老化的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】路面裂縫灌縫料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于道路工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種低成本、低能耗、低污染、適用于各種環(huán)境、快速固化成型、彈性大、粘結(jié)力強(qiáng)、防水性高、耐老化的道路裂縫灌縫料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通事業(yè)的發(fā)展和在役公路使用年限的增加，很多公路或多或少的出現(xiàn)了各種病害問(wèn)題，裂縫是高速公路路面各類破損中最常見(jiàn)、最易發(fā)生和最早期產(chǎn)生的一種病害，它幾乎伴隨著公路的整個(gè)使用期，并隨著路齡的增長(zhǎng)而加重。裂縫處治已成為公路和城市建設(shè)決策部門的一件大事。路面裂縫的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分，使得基層路基老化，導(dǎo)致路面承載力降低，導(dǎo)致路面承載力下降，產(chǎn)生唧漿、臺(tái)階、網(wǎng)裂等病害，加速路面破壞。因此，加強(qiáng)對(duì)高速公路路面病害的治理是至關(guān)重要的。目前，國(guó)內(nèi)采用兩大類方法處治路面裂縫:一是在施工期間就采用相應(yīng)的預(yù)防裂縫或處理措施，二是在維修養(yǎng)護(hù)時(shí)選用合適的加鋪層體系。常規(guī)的裂縫處理方案施工成本很高，公路網(wǎng)裂、龜裂病害按照常規(guī)的方案要進(jìn)行挖除重鋪，開(kāi)挖維修會(huì)不可避免的挖除一些完好路段(即“超挖現(xiàn)象”)，裂縫處理超挖面積往往高達(dá)60%~80%，造成巨大浪費(fèi)。由于常規(guī)的灌縫材料大多是浙青材料、浙青材料的復(fù)合品、珪酮膠(玻璃膠)等與浙青路面的浙青混凝土和半剛性基層的水泥穩(wěn)定碎石材料差別較大，灌入的灌縫材料與路面浙青面層和基層熱脹冷縮不一致，灌好的縫易開(kāi)裂，灌縫后只能維持很短的時(shí)間，一條縫要反復(fù)處理，要耗費(fèi)極大的人力、材力?，F(xiàn)有的灌縫料在采用灌縫施工工藝時(shí)，能耗高，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境條件要求也很嚴(yán)格，在較為惡劣的環(huán)境下不能施工，例如雨雪天、路面有積水等，并且現(xiàn)有的灌縫料多為熱施工，需要現(xiàn)場(chǎng)加熱，材料固化成型較慢，在施工后要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的交通管制，嚴(yán)重影響了交通，給人們的生活帶來(lái)了很大的不便，造成修復(fù)的效率和成功率較低。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供的一種低成本、低能耗、低污染、適用于各種環(huán)境、無(wú)需加熱、快速固化成型、彈性大、粘結(jié)力強(qiáng)、防水性高、耐老化的路面裂縫處治冷施工用灌縫材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種道路裂縫灌縫料，它是由組份A和組份B按照質(zhì)量比為1.2-1.6制成，其中組份A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:預(yù)聚體A大于等于50%且小于100%、預(yù)聚體B大于0%且小于50%、納米碳酸鈣大于0%且小于10% ;其中預(yù)聚體A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:甲氧基聚乙二醇60-80%、二異氰酸酯20-40%，預(yù)聚體B由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:蓖麻油聚氧乙烯醚40-60%、二異氰酸酯40-60% ;組份B是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:固化劑95-98.5%、表面活性劑1-4.9%、催化劑0.1-0.5%。
[0005]所述的甲氧基聚乙二醇為分子量為200-2000的甲氧基聚乙二醇。[0006]所述的蓖麻油聚氧乙烯醚的羥基值為300-800mK0H/g。
[0007]所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異費(fèi)爾酮二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。
[0008]所述的固化劑是由甘油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份數(shù)制成:甘油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇1份；其中甘油聚氧乙烯醚的皂化值為50-140mgK0H/g。
[0009]所述的表面活性劑為非離子表面活性劑，其中優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷。
[0010]所述的催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的至少一種。
[0011]所述的道路裂縫灌縫料的制備方法，該制備方法包括如下步驟:
步驟1:預(yù)聚體A的制備:向反應(yīng)容器中加入甲氧基聚乙二醇，于120-130°c下真空脫水2-3h，冷卻至30-40°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0.5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到10.0-15.0%后停止反應(yīng)；
步驟2:預(yù)聚體B的制備:向反應(yīng)容器中加入蓖麻油聚氧乙烯醚，于120-130°C下真空脫水2-3h，冷卻至30-40°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0.5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)約3-5h，分析異 氰酸含量達(dá)到10.0-15.0%后停止反應(yīng)；
步驟3:組份A的制備:將步驟I中制備的預(yù)聚體A、步驟2制備的預(yù)聚體B和納米碳酸鈣混合均勻后出料得到組份A ；
步驟4:組份B的制備:將固化劑、表面活性劑、催化劑均勻混合得到組份B ；
步驟5:將步驟3制備的組份A與步驟4制備的組份B按照質(zhì)量比為1-1.8均勻混合得到道路裂縫灌縫料。
[0012]所述的步驟I和步驟2中異氰酸含量的檢測(cè)采用二正丁胺法。
[0013]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)本發(fā)明的道路裂縫灌縫料所用到的各種原料在市場(chǎng)上均能買到，并且在整個(gè)的制備過(guò)程不需要用到大型的設(shè)備，整個(gè)制備過(guò)程均在130°c以下完成，這樣生產(chǎn)成本和能耗很低、對(duì)環(huán)境污染程度很??；
2)本發(fā)明的道路裂縫灌縫料的原料混合反應(yīng)后生成聚氨類酯，并且含有大量的游離異氰酸根，游離異氰酸根能與水迅速反應(yīng)固結(jié)，這樣使本發(fā)明的道路裂縫灌縫料能適用于各種環(huán)境，例如雨雪天氣和積水環(huán)境等，并且采用冷施工的方式，無(wú)需加熱，材料固化成型的速度快，在施工后不需要較長(zhǎng)時(shí)間的交通管制，縮短了施工周期；
3)本發(fā)明的道路裂縫灌縫料還具有粘結(jié)力強(qiáng)、彈性大、防水性高、耐老化的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)
證明:本發(fā)明的道路裂縫灌縫料各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均很突出，具體見(jiàn)下表:
【權(quán)利要求】
1.一種路面裂縫灌縫料，其特征在于:它是由組份A和組份B按照質(zhì)量比為1.2-1.6制成，其中組份A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:預(yù)聚體A大于等于50%且小于100%、預(yù)聚體B大于0%且小于50%、納米碳酸鈣大于0%且小于10% ;其中預(yù)聚體A是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:甲氧基聚乙二醇60-80%、二異氰酸酯20-40%，預(yù)聚體B由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:蓖麻油聚氧乙烯醚40-60%、二異氰酸酯40-60% ;組份B是由各組份按照以下質(zhì)量百分比制成:固化劑95-98.5%、表面活性劑1-4.9%、催化劑0.1-0.5%。
2.如權(quán)利要求1所述的路面裂縫灌縫料，其特征在于:所述的甲氧基聚乙二醇為分子量為200-2000的甲氧基聚乙二醇。
3.如權(quán)利要求1所述的路面裂縫灌縫料，其特征在于:所述的蓖麻油聚氧乙烯醚的羥基值為 300-800mK0H/g。
4.如權(quán)利要求1所述的路面裂縫灌縫料，其特征在于:所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異費(fèi)爾酮二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的路面裂縫灌縫料，其特征在于:所述的固化劑是由甘油聚氧乙烯醚和丁二醇按照以下重量份數(shù)制成:甘油聚氧乙烯醚5-15份、丁二醇1份；其中甘油聚氧乙烯醚的皂化值為50-140mgK0H/g。
6.如權(quán)利要求1所述的路面裂縫灌縫料，其特征在于:所述的表面活性劑為非離子表面活性劑，采用聚二甲基硅氧烷。
7.如權(quán)利要求1所述的路面裂縫灌縫料，其特征在于:所述的催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的至少一種。
8.—種如權(quán)利要求1所述的路面裂縫灌縫料的制備方法，其特征在于:該制備方法包括如下步驟: 步驟1:預(yù)聚體A的制備:向反應(yīng)容器中加入聚乙二醇，于120-130°C下真空脫水2-3h，冷卻至30-40°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0.5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)3_5h，分析異氰酸含量達(dá)到10.0-15.0%后停止反應(yīng)； 步驟2:預(yù)聚體B的制備:向反應(yīng)容器中加入蓖麻油聚氧乙烯醚，于120-130°C下真空脫水2-3h，冷卻至30-40°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二異氰酸酯，攪拌0.5-2h后升溫至75-85°C，繼續(xù)反應(yīng)約3-5h，分析異氰酸含量達(dá)到10.0-15.0%后停止反應(yīng)； 步驟3:組份A的制備:將步驟I中制備的預(yù)聚體A、步驟2制備的預(yù)聚體B和納米碳酸鈣混合均勻后出料得到組份A ； 步驟4:組份B的制備:將固化劑、表面活性劑、催化劑均勻混合得到組份B ； 步驟5:將步驟3制備的組份A與步驟4制備的組份B按照質(zhì)量比為1.2-1.6均勻混合得到道路裂縫灌縫料。
9.如權(quán)利要求8所述的路面裂縫灌縫料的制備方法，其特征在于:所述的步驟I和步驟2中異氰酸含量的檢測(cè)采用 二正丁胺法。
【文檔編號(hào)】C08G18/32GK103756289SQ201310706657
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉瀾波, 耿繼光, 楊興旺, 牛凱杰, 劉戰(zhàn)鋒, 付偉超, 魏俊杰, 祝曉磊, 楊建強(qiáng), 何偉娜, 梁寧, 李文靜 申請(qǐng)人:河南萬(wàn)里路橋集團(tuán)有限公司