[发明专利]一种胶粉环氧树脂沥青材料及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路铺装用改性沥青材料及其制备方法和使用方法，具体说是一种胶粉环氧树脂沥青材料及其制备方法和使用方法。

背景技术

由于我国交通事业的不断发展，公路建设规模逐渐扩大，特别是高等级公路建设里程的不断增加，对高质量的公路沥青的需求量呈上升趋势。同时由于国民经济的发展带来交通量迅速增加，车辆大型化，车辆重载对沥青路面的质量提出了更高的要求。在这种情况下，普通沥青不能满足要求，越来越多的道面或钢桥面铺装层采用了聚合物改性沥青。常用的聚合物改性沥青即在普通沥青中添加如橡胶、塑料及树脂等高分子聚合物改性剂，以实现对普通沥青的路用性能改善。相对于普通沥青而言，研究发现，聚合物改性沥青铺筑的路面能够显著地提高抗永久变形能力、抗温缩裂缝能力及抗疲劳开裂能力。但是，由于超载现象严重，再加上气候和环境等因素的影响，一些改性沥青混凝土铺装层也发生了早期破坏现象。导致破坏现象的原因很多，除了设计以及施工等因素外，聚合物改性沥青本身一些固有的缺陷也是不容忽视的因素。

目前用于沥青改性的改性剂使用最多的是聚合物改性剂，一般可分为三类：（1）热塑性橡胶类：即热塑性弹性体，主要是苯乙烯类嵌段共聚物（如SBS）；（2）橡胶类：如天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）等；（3）树脂类。常用的树脂常分为热塑性树脂和热固性树脂。其中热塑性树脂如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等等，最常用的改性剂为SBS、SBR、PE等。

改性沥青其实就是沥青和聚合物的物理共混改性，添加到沥青中的聚合物主要以颗粒状、丝状、网络状三种主要分散形式存在，实现对基质沥青进行加劲、增韧。但是由于SBS、SBR、PE等形成的仅仅是一种物理意义上的网络，即是聚合物长分子链的相互缠结，当温度升高的时，则这种网络会自动解散，导致抵抗外力疲劳强度下降。

采用热固性树脂（如环氧树脂）对沥青进行改性可以有效提高材料的强度，大幅度改善材料的高温稳定性。即使目前使用性能最好的SBS改性沥青材料，在环境温度超过60℃时候仍会发生流动，其混合料存在塑性变形，但是环氧树脂沥青材料即使在70℃仍具有较好抵抗变形能力。

但是，采用环氧树脂改性沥青也存在一定不足，首先，固化后的环氧树脂材料虽然高温具有较高的强度，其低温变形能力仍受到使用者的质疑，试验表明环氧树脂沥青材料的玻璃化转变温度一般为-15℃，较普通沥青偏高。其次，环氧树脂的价格较高，导致环氧树脂沥青的材料成本一般较SBS改性沥青材料高，从而限制了环氧树脂沥青的大面积推广使用。基于此，本发明采用胶粉作为环氧树脂沥青的第二改性剂，一方面可以降低材料成本，而且充分利用废旧橡胶材料，实现废旧资源再生利用，有利于环境保护；第二，添加胶粉可以改善环氧树脂沥青的低温性能，克服环氧树脂沥青低温变脆的不足，有利于材料在寒冷低温地区的使用。

目前已有一些采用胶粉材料添加到环氧树脂改性沥青的方法，但基本上都是直接采用橡胶粉方法，如专利CN101085871A采用废旧轮胎加工的橡胶粉，橡胶粉占沥青用量为3%～20%，固化物软化点较基础沥青提高10℃左右，这种胶粉环氧沥青与目前广泛使用的SBS改性沥青一样，仍属于热塑性材料；专利CN102516783A采用40目、60目和80目的废橡胶粉，其用量占沥青5～15%，其中沥青是由基础沥青与带羧基或者酸酐基的亲双烯体进行狄尔斯-阿尔德Diels-Alder反应获得；专利CN102796387A采用80～250目的细橡胶粉，该方法不仅仅对基础沥青进行狄尔斯-阿尔德Diels-Alder反应，而且所用橡胶粉需要在由无水乙醇、水和柴油以及硅烷偶联剂制备的水溶液中浸泡48小时，并对胶粉进行清除溶剂、冷冻干燥等程序后才能添加到沥青中。

上述方法基本上都是需要对沥青或者胶粉进行一定处理，不仅消耗大量能源，胶粉利用率低，而且产生废液仍需要进一步处理，工艺繁琐。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种胶粉环氧树脂沥青材料及其制备方法和使用方法，该沥青材料能长时间的储存、有利于实际生产、胶粉含量高、易于施工摊铺与碾压，制备的沥青材料储存稳定性好，制备工艺简单环保能耗低。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种胶粉环氧树脂沥青材料，其特征在于：该沥青材料包括环氧树脂沥青A组分和环氧树脂沥青B组分，两者的重量比为1:2～20；

所述的环氧树脂沥青A组分为环氧树脂；

所述的环氧树脂沥青B组分由以下重量份的组分制成：