[发明专利]一种环氧改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧改性沥青及其制备方法。该环氧改性沥青，包括酸酐预改性沥青、环氧树脂、固化剂、促进剂和催化裂化油浆，其中，所述酸酐预改性沥青，按重量份计，包括如下组分：劣质减渣：100份；酸酐改性剂：2~10份，优选为2~8份；多聚磷酸：0.1~2份；引发剂：0.08~0.7份；混合碳五馏分：1~10份；抗氧剂：0.01~0.12份；其中，所述多聚磷酸包括第一多聚磷酸和第二多聚磷酸。本发明的环氧沥青相容性高、柔韧性好，对基质沥青（或渣油）性质要求低，无需外加相容剂、增韧剂等化学添加剂，整体成本较低。

技术领域

本发明涉及一种道路桥梁施工用沥青材料及其制备方法，具体涉及一种环氧改性沥青及其制备方法。

背景技术

热固性环氧沥青是进行大跨径钢桥面铺装的优异材料，道路工作者对环氧沥青材料的研发投入了大量精力，但是环氧沥青的相容性和柔韧性差的问题没有得到很好地解决。

石油沥青与环氧树脂的物理、化学性质相差较大，若直接混合，二者极易出现相分离。二者物理和化学性质的差异主要体现在极性、密度等方面。石油沥青作为一种化学成分极其复杂的混合物，其介电常数为2.5~3.0，属于非极性或弱极性物质，而较常用的环氧树脂的介电常数约为3.9，属于极性物质。石油沥青和树脂混合后，非极性的沥青难以与极性的树脂形成均相，无法达到整体均匀性，环氧树脂固化后沥青被析出，沥青的热塑性未被固化体系改变，材料整体相关性能较差。石油沥青的密度约为0.98~1.01g/cm³，而常用环氧树脂的密度约为1.15~1.20g/cm³，二者混合后易发生物理沉降和分层。目前环氧沥青固化后普遍强度太大，柔韧性不足，与钢桥面的变形协调性不好。且在低温条件下会产生很大的温度应力，产生疲劳裂缝。所以，要在保证相容性时兼顾柔韧性。

CN1837290A公开了一种道桥用热固性环氧沥青材料及其制备方法。该制备方法是通过对基质沥青进行顺酐化改性来提高环氧树脂与基质沥青的相容性，虽然相容性得到一定程度提高，但是顺酐化过程转化率很低，沥青加热会出现大量酸雾影响安全环保；未转化的酸酐单体存在于沥青中使得固化体系出现很多孔洞，影响最终固化体系的强度和拉伸性能，此种顾此失彼的方法不可取。

CN101255276A公开了一种道桥用环氧沥青材料及其制备方法，该方法主要对顺酐化改性提高相容性存在的问题进行了改善，通过添加有机醇类物质将未反应的顺酐单体中和转化，防止了顺酐挥发对环境的污染。但是该方法涉及反应较多，反应进程不好控制，难以将顺酐单体完全转化，且过量加入有机醇类会影响后期固化体系强度。

CN107603248A公开了一种环氧桐油热固性沥青增容剂、改性热固性环氧沥青及其制备方法，该方法通过将桐油进行改性来制备增容剂，通过加入增容剂来提高体系相容性。但该方法制备的增容剂与环氧树脂、沥青之间主要通过物理作用来提高相容性，效果不大；且所制备增容剂中含有环氧基，不能将固化剂提前与之接触，使得使用过程变得复杂。

综上，现有技术在解决环氧沥青相容性问题时主要采用沥青酸酐化改性工艺，但酸酐化反应转化率低，对产品延伸性产生不利影响，产生的酸雾对人体和环境有害。为提高柔韧性而添加的增韧剂增加了化学试剂的使用量，且制备过程对沥青品质要求较高，进一步提高了环氧沥青的生产成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种环氧改性沥青及其制备方法。本发明的环氧改性沥青相容性高、柔韧性好，对基质沥青（或渣油）性质要求低，无需外加相容剂、增韧剂等化学添加剂，整体成本较低。

本发明提供了一种环氧改性沥青，包括酸酐预改性沥青、环氧树脂、固化剂、促进剂和催化裂化油浆，其中，所述酸酐预改性沥青，按照按重量份计，包括如下组分：

劣质减渣：100份；

酸酐改性剂：2~10份，优选为2~8份；

多聚磷酸：0.1~2份，优选为0.2~1.8份；

引发剂：0.08~0.7份，优选为0.15~0.7份；