[发明专利]高性能水性环氧树脂的合成及其在防水粘结层中的应用

说明书

本发明公开一种高性能水性环氧树脂的合成及其在防水粘结层中的应用，该高性能水性环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：（1）将氯代烷和双酚A环氧树脂加入有机溶剂中在催化剂的催化下升温反应得到中间产物；所述氯代烷的质量占双酚A环氧树脂质量的10%～50%；所述催化剂的质量占反应体系总质量的0.2%～0.5%；（2）向降温后的中间产物中加入聚乙二醇或聚乙二醇衍生物，升温反应即得到目标产物。本发明采用在双酚A上接支直链型亲油剂，可促使新型双酚A环氧树脂与沥青进行融合，克服了普通双酚A环氧树脂易于沥青分离的难题，增强了防水粘结层的抗拉和抗剪切强度，延长的沥青路面的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种高性能水性环氧树脂制备方法，尤其涉及一种防水粘结层用高性能水性环氧树脂的制备方法及其应用。

背景技术

进入21世纪，随着我国经济的快速发展，道路、桥梁作为公共基础建设的重要组成部分，格外受到重视。国内20世纪90年代初建设的道桥桥面铺装基本上不设防水层，投入使用不久后，桥面沥青混凝土铺装层就会出现严重的破损、开裂、坑槽、涌包等早期破坏现象，严重影响桥梁的使用寿命和行车的舒适性、安全性。桥梁混凝土主要的病害原因有冻融破坏、钢筋腐蚀、碱集料反应、混凝土碳化等。通过分析可以知道，水是造成上述破坏的最直接和最重要的原因之一。因此，从根本上切断水的来源即做好桥面防水处理，是保证混凝土桥梁免遭破坏、延长桥梁使用寿命、提高桥梁上部结构耐久性的有效措施。

随着道桥防水技术研究的不断深入，我国颁布实施了道桥用防水材料的相关标准，对推动我国道桥用防水材料的技术升级、更新换代和健康发展发挥了重要作用，并为确保道桥工程质量提供了技术支持。目前，道桥用沥青防水涂料存在涂抹后粘脚、干燥慢、容易分层、强度低等问题，所以开发一种具有优良防水性能的道桥用沥青涂料就显得格外重要。本课题研发了一种水性环氧沥青防水涂料，可以解决上述问题。该涂料兼具环氧树脂和沥青涂料的双重优点，涂膜干燥后具有力学性能好、剪切强度大、粘结力强、高低温性能好、不发软、不发粘等特点，还具有低温柔韧性优异、不透水性强、抗硌破性好等优点。

目前国内道路行业针对水性环氧沥青研究还是仅仅拿到国外产品进行复配改性，没有任何报道针对环氧树脂结构进行改性，从分子结构上设计出适合我国高速公路用防水粘结层专用水性环氧树脂。本专利基于对市面上常用水性环氧树脂进行改性，使之能够与沥青发生作用结合到一起，从根本上解决目前水性环氧沥青中水性环氧树脂与沥青相离析的难题，大幅度提升水性环氧沥青的拉拔强度和抗剪切强度。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的水性环氧沥青存在的缺陷，而提供一种高性能水性环氧树脂的制备方法及其应用，解决水性环氧树脂与乳化沥青易分离，高温拉拔强度低的问题，从而更加适于实用，且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：

一种高性能水性环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氯代烷和双酚A环氧树脂加入有机溶剂中在催化剂的催化下升温反应得到中间产物；所述氯代烷的质量占双酚A环氧树脂质量的10％～50％；所述催化剂的质量占反应体系总质量的0.2％～0.5％；

(2)向降温后的中间产物中加入聚乙二醇或聚乙二醇衍生物，升温反应即得到目标产物，所述的聚乙二醇或聚乙二醇衍生物占所述双酚A环氧树脂质量的80％～150％。

步骤(1)中所述升温反应的反应温度为80℃～100℃，反应时间为3.5h～7h；步骤(2)中所述升温反应的反应温度为70℃～120℃，反应时间为5h～12h。

步骤(1)中所述的催化剂为AlCl₃、FeCl₃、H₂SO₄、H₃PO₄、BF₃、HF或ZnCl₂。