[发明专利]一种硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料的制备方法及其在含砂雾封层中的应用

说明书

本发明涉及水性丙烯酸树脂胶黏剂技术领域，尤其涉及一种应用于含砂雾封层中的硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料改性阳离子乳化沥青。一种硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料的制备方法，由以下组分制成：双键封端性硅烷改性聚氨酯交联剂、丙烯酸单体、苯乙烯、去离子水、乳化剂、缓冲剂和引发剂。还公开了将硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料制备的改性阳离子乳化沥青应用到含砂雾封层中，进行路面铺装，在水性丙烯酸材料中引入硅烷改性聚氨酯，使得材料具备优异的耐磨、耐候及耐紫外老化效果，粘结性能突出，用此材料与阳离子乳化沥青制备的改性乳化沥青，稳定性好，相比于阴离子乳化沥青，具备破乳速度快，养护时间短，快速开放交通的特点。

技术领域

本发明涉及水性丙烯酸树脂胶黏剂技术领域，尤其涉及一种应用于含砂雾封层中的硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料。

背景技术

丙烯酸脂类单体具有碳碳不饱和双键，经聚合反应生成丙烯酸酯类树脂，不仅具有很高的光、热和化学稳定性，而且具有耐候性优异、耐腐蚀性、耐化学药品、耐沾污性和附着力高等优点。并且具有原料来源丰富、成本相对较低的特点。水性丙烯酸树脂广义上包括水性丙烯酸树脂乳液、水性丙烯酸树脂水分三体及水性丙烯酸树脂水溶液。其在建筑涂料市场占有重要的应用，但目前很少应用于道路方面。

水性丙烯酸树脂乳液作为一种沥青改性剂，具有优良的物化性能，可以提高沥青的耐酸、耐碱及有机溶剂对沥青的腐蚀，提高沥青的高温及低温性能，降低沥青对温度的敏感性，增加沥青的弹性，减轻沥青老化倾向，改善沥青与石料的粘附性，提高沥青的耐疲劳强，全面改善乳化沥青的路用性能。虽然，水性丙烯酸树脂具有刚性强度高，固化速度快的特点，但同时也存在着低温易脆裂，耐候、耐紫外老化性能较差等问题。

一般路面含砂雾封层的铺装采用传统阴离子乳化沥青作为胶结料，存在固化速度慢，开放交通时间长，粘接性能差，耐磨耐候性差等问题。阳离子乳化沥青破乳速度快，而传统阳离子改性乳化沥青存在稳定性差，不宜长时间储存的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料制备方法及其在含砂雾封层中的应用，此方法是在水性丙烯酸材料中引入硅烷改性聚氨酯，使得材料具备优异的耐磨、耐候及耐紫外老化效果，用此材料与阳离子乳化沥青制备的阳离子改性乳化沥青应用于含砂雾封层中，具有粘结性能突出，耐磨、耐候、耐紫外性能优异，破乳速度快、养护时间短，快速开放交通的特点，具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种硅烷改性聚氨酯改性水性丙烯酸材料的制备方法，由以下组分制成：双键封端性硅烷改性聚氨酯交联剂5-17份、丙烯酸单体40-65份、苯乙烯2-10份、去离子水15份、乳化剂0.9-3.4份、缓冲剂 0.1-0.2份和引发剂0.17-0.51份。

进一步的，双键封端性硅烷改性聚氨酯交联剂的制备方法包括以下步骤：将40-50份异氰酸酯、45-65份多元醇、0.05-0.3份催化剂、2-7.5份扩链剂和2-5份增塑剂加入到反应器中，搅拌升温至55-65℃，并抽真空至-0.1MPa，反应45-60min后升温到75-80℃，继续反应1.5-2h，得到硅烷改性聚氨酯预聚物，加入6-15份硅烷封端剂，反应2h得到双键封端性硅烷改性聚氨酯交联剂。

进一步的，异氰酸酯是芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯中的任意一种或几种的混合物；芳香族异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯或二甲基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或两种的混合物；脂肪族异氰酸酯是六甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的任意一种或两种的混合物。

进一步的，多元醇是聚酯多元醇、聚醚多元醇或丙烯酸酯多元醇中的任意一种或两种的混合物；所述多元醇与异氰酸酯的质量比是（1.1-1.3）：1。

进一步的，增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯中的任意一种或两种的混合物；增塑剂与异氰酸酯的质量比是（0.05-0.1）：1。