[发明专利]一种碳纤维增强的聚氨酯道路缝补材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及一种碳纤维增强的聚氨酯道路缝补材料及其制备方法。

背景技术

近几十年，水泥路面在我国有了较快的发展，在水泥路面的抗压强度，尤其是抗拆强度方面以及结构厚度和施工工艺上也有了较大的提高和改进，唯独在填缝方面却毫无突破。水泥混泥土路面接缝材料的好坏，是能否保证混泥土路面可否正常使用的一个重要因素。性能差得填缝材料，极易造成：接缝渗水，是地面水渗入胡泥土板下的基层中，造成地基承载力降低和强度不均匀，在交通荷载作用下唧吸而混泥土板底脱空，以及在冬季家具不均匀的冻胀等，致使板断裂破坏；缝料外溢，即温度较高时，混泥土板膨胀，如填缝胶本身压缩性能和热稳定性差，就容易流淌并从缝中溢出，在车轮的碾压下，压粘在缝的两侧，影响路面平整和路容；杂质嵌入，抗嵌入能力差得填缝胶，杂质极易嵌入缝内，从而接缝失去胀缩性能，使板产生拱胀和断裂，由其在小粒径石块嵌入帐缝时，会导致接缝处板端压力集中，把接缝附近混泥土板挤碎等不良后果。

目前国内常用的填缝材料有：沥青混合料、聚氨酯泡沫材料、沥青橡胶、聚氯乙烯胶泥、ZJ型填缝料、聚氨酯填缝胶等。沥青混合料热稳定性差，冬天收缩开裂，夏天又被挤出路面，不能有效的防止杂物和水的渗入，而且需要加热施工，污染环境。严重影响水泥路面的使用性能和寿命。聚氨酯泡沫材料热稳定性较好，低温可塑性较大，施工方便，嵌入能力好，但造价高，橡胶沥青热稳定性较好，但低温可塑性差，施工方便，价格较低。聚氯乙烯胶泥和ZJ型填缝料高温稳定性和低温可塑性较好，粘结力强，变形量大，施工容易，但嵌入能力差。通过以上对比分析，无论是从经济、耐用、防水、施工、环境保护等诸因素综合考虑，选用聚氨酯填缝胶是较为可取的。

聚氨酯填缝材料是由活泼氢化合物和异氰酸酯反应聚合而成，分为单组份和双组份两种。聚氨酯填缝材料具有良好的耐油、耐磨、耐疲劳。耐高低温等特点，但是聚氨酯填缝材料有个致命的缺点就是它的耐候性比较差，在长期的阳光照下，容易硬化裂解，使用寿命减短。所以针对这一情况，专利公开号为CN1616577A的发明专利，提出了有机硅改性聚氨酯填缝胶的制备方法，有机硅高分子是以一种硅-氧键为主链的特殊结构高分子材料。由于硅氧键的键能比较高，键角交宽，因此有机硅高分子的耐热性、耐老化性比较好。专利公开号为CN1803919A的发明专利，提出了纳米二氧化硅改性聚氨酯填缝胶的制备方法，无机纳米粒子原位杂化聚合制备聚氨酯，使含有无机纳米粒子SiO₂聚氨酯杂化物形成交联网络结构，提高了材料的拉伸强度及其与无机水泥粘结性能。专利公开号为CN1850907A的发明专利，提出了纳米蒙脱土增强的聚氨酯填缝材料的制备方法，改专利是利用蒙脱土独特的层状结构能使有机极性小分子进入其中，并可在层间进行聚合反应，形成嵌入混杂材料。

发明内容

本发明的目的在于，通过对聚氨酯缝补材料的研究，研究出一种可以大幅提高聚氨酯封补胶的耐冷热性和耐候性的改性材料，解决现有技术存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种碳纤维增强的聚氨酯道路缝补材料的A组分，包括组合和含量(重量百分数)

聚丙二醇或聚丙三醇中的一种或两种    60％～70％

异氰酸脂基                          20％～40％

碳纤维                              7％～10％

一种碳纤维增强的聚氨酯道路缝补材料的B组分，包括组合和含量(重量百分数)

活泼氢化合物                        40％～60％

丙酮溶液                            50％～60％

所述各组分之和为100％。

更优的是：所述的聚丙二醇或聚丙三醇的分子量介于1000-3000的低聚物。

更优的是：所述的异氰酸酯基为甲苯二异氰酸酯。

更优的是：所述的碳纤维为通用型的短切纤维。

更优的是：所述的活泼氢化合物为3，3’-二氯-4，4’-二胺二苯基甲烷。

本发明还提供了一种制备碳纤维增强的聚氨酯道路缝补材料的方法，包括步骤：

A)将A组分按比例投入容器中充分混合各组分使其均匀，打包装好；

B)将B组分按比例投入容器中充分混合各组分使其均匀，打包装好。

C)使用时，将A，B组分按1∶1.5～2的重量比混合均匀。

具体实施方式