水性环氧乳液的制备与性能

采用丁二酸酐对聚乙二醇单甲醚(mPEG)进行改性,得到羧酸型mPEG⁃COOH,将mPEG⁃COOH与环氧树脂反应,得到水性环氧树脂乳化剂。环氧树脂乳化剂与环氧树脂混合,通过相反转技术,得到稳定的水性环氧树脂乳液。采用红外光谱、高效液相色谱、粒度分析仪等对该乳化剂的结构及环氧树脂乳液的稳定性、粒径分布等进行表征。研究了乳化剂合成时甲氧基聚乙二醇相对分子质量、环氧树脂相对分子质量、乳化剂浓度等对乳液稳定性的影响。结果表明,成功制备出了水性环氧乳化剂及水性环氧乳液。水性环氧乳液的粒径分布在0.8~1.5 μm,且乳液稳定性良好。该水性环氧树脂乳液与胺类固化剂室温固化后,所得涂膜具有较好的耐水、耐污性能,其吸水率和耐水失重率分别为0.35%和0.25%。     

SBR-水性环氧-脱色乳化沥青复合胶结料性能研究

为提升脱色乳化沥青的柔韧性和黏附性,探究SBR-水性环氧-脱色乳化沥青复合胶结料的最佳配比,在室内制备了不同配比的SBR-水性环氧-脱色乳化沥青复合胶结料,并采用拉拔试验、拉伸试验、低温韧性试验、荧光显微镜试验等方法,对复合胶结料的黏附性、强度、低温抗裂性等进行了测试。研究结果表明：水性环氧树脂掺量为50%、SBR掺量为4%时,复合胶结料的强度和柔韧性显著提升;水性环氧树脂的掺量为50%、SBR的掺量小于5%范围内,SBR-水性环氧-脱色乳化沥青复合胶结料具有稳定的交联结构体系且稳定性最好;水性环氧树脂掺量不超过40%,其低温抗裂性最好;推荐水性环氧树脂掺量为50%、SBR掺量为4%时为SBR-水性环氧-脱色乳化沥青复合胶结料最佳配比。     

水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能

为了解决现有冷拌冷铺沥青混合料性能不足的问题,研究了水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能.采用先乳化后改性的方法制备了水性环氧树脂改性乳化沥青,利用击实试验和马歇尔设计方法确定了混合料的最佳外掺水量和最佳乳化沥青用量,对比分析了其击实和养生方式,并利用车辙试验、低温弯曲破坏试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验等分别评价了其高温性能、低温性能、水稳定性能和疲劳性能.试验结果表明:采用第一次击实50次、110℃养生24 h、第二次击实25次、室温静置24 h的最佳击实和养生方式,可使水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的密度、空隙率、水分挥发量和稳定度达到最优.同时,与热拌沥青混合料性能相比,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的高温性能优越,低温性能和疲劳性能不足,水稳定性能基本保持一致.     

微表处专用两性沥青乳化剂表征及应用效果评价

微表处中沥青乳化剂的相关性能对改性乳化沥青及稀浆混合料性能至关重要.笔者利用油酸、多胺、有机氯酸以及氯醇等为原料合成了两性沥青乳化剂,分析了乳化剂的红外光谱、表面张力、亲水亲油平衡值(HLB值);测试了5%SBS掺量改性乳化沥青的性质和稀浆混合料的技术指标.结果显示:乳化剂的临界胶束浓度为2.63×10-5mol/L,此时表面张力46.11 m N/m;乳化剂HLB值为12.7;当乳化剂用量为1.5%时,改性乳化沥青蒸发残留物的25℃针入度为6.2 mm,软化点为78.5℃,5℃延度为35 cm;微表处混合料60 min凝聚力值达到2.4 N·m,为中度成型,浸水1 h和浸水6 h湿轮磨耗值均满足规范要求.     

路面裂缝修复用环氧-沥青乳液粘合剂的研究

采用自制的环氧树脂（EP）乳液为改性成份,与SBS改性乳化沥青复配,制备了一种可用于沥青混凝土路面裂缝修复的环氧-沥青乳液粘合剂。分析了EP乳液对粘合剂性能的影响。研究结果表明：EP乳液的加入可明显提高粘合剂的硬化速度和固化物的软化点,并大大改善了SBS改性乳化沥青的力学性能,粘结强度、抗拉强度、低温柔韧性和断裂伸长率均有明显的提高。但EP乳液加入量过大时会降低粘合剂的贮存稳定性。综合考虑,EP乳液加入量为SBS改性乳化沥青的30%左右最适宜.     

沥青路面环氧乳化沥青黏层性能研究

采用剪切试验和拉拔试验对不同黏层材料配方、不同洒布量和不同温度条件下的环氧乳化沥青黏层的抗剪性能和抗拔性能进行研究,分析了配方、洒布量和温度对黏层的粘结力、内摩阻角和抗拔强度的影响,通过与SBS改性沥青、海川高黏沥青和环氧树脂沥青的性能对比试验对环氧乳化沥青黏层的粘结性能进行了进一步分析.结果表明:抗剪强度随正应力的增大近似呈线性增大,符合库伦-莫尔理论;粘结力、内摩阻角和抗拔强度均随洒布量的增加先增大后减小,粘结力和抗拔强度随温度的升高大幅度降低;20℃、40℃及60℃条件下抗剪强度、粘结力最大值对应的洒布量分别为0.6、0.8、0.8kg/m~2;环氧乳化沥青的最佳配方及最佳洒布量分别为环氧树脂∶固化剂∶乳化沥青=16∶4∶80及0.8kg/m~2;与其他3种黏层材料相比,环氧乳化沥青的粘结性能较优异.     

聚氨酯改性环氧树脂沥青混合料的性能研究

采用环氧开环法制备聚氨酯改性环氧树脂,改变聚氨酯的掺量,测试聚氨酯改性环氧树脂沥青混合料的高、低温稳定性和水稳定性。结果发现,聚氨酯与环氧树脂发生环氧开环聚合后,产生较多的柔性支链,可降低环氧树脂的低温脆性;聚氨酯的添加对环氧树脂沥青混合料的高温性能影响不大,但可明显提升混合料的低温弯拉应变水平;当聚氨酯掺量占环氧树脂质量的30%时,混合料的性能最佳,运用此改性混合料可明显减少桥面铺装中的早期低温开裂病害。     

嵌段型水性环氧乳化剂的制备及应用

采用环氧树脂与聚乙二醇合成了高分子反应型水性环氧乳化剂,将具有表面活性的分子链段引人到环氧树脂分子链中,用相反转技术制备水性环氧乳液。研究乳化剂合成时聚乙二醇分子量、乳化剂结构、乳化剂用量对乳液离心稳定性和稀释稳定性的影响,并采用红外光谱对乳化剂进行表征。     

水性环氧树脂改性高早强水泥乳化沥青修复材料性能与微观结构

针对传统沥青路面坑槽修补材料早期强度低、稳定性差和雨季施工难等问题,在高早强复合胶凝材料基础上调节乳化沥青和水性环氧树脂掺量,研制了一种早强型水性环氧树脂-乳化沥青-水泥(EAC)快速修补材料,并对其综合性能和微观形成机制进行了探究。结果表明,水性环氧树脂加入可改善水泥乳化沥青力学性能和阻尼性能,硬化胶浆可形成互穿网络结构,从而改善EAC的阻尼性能、高温稳定性和水稳定性。     

一种非离子型环氧树脂乳液的制备与性能研究

采用聚乙二醇(PEG)、低分子量的环氧树脂(E-51)及双酚A合成一种可自乳化的环氧树脂,再利用相反转法,制备出一种分散相颗粒小且粒径分布均匀的非离子型自乳化环氧树脂乳液.系统研究了预聚物含量、PEG分子量、环氧基/酚羟基比(nEP/nOH比)、催化剂用量等因素对乳液性能的影响.采用傅里叶红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)分析、激光粒度分析对乳液产物进行了表征.结果表明,当预聚物加入量为20％,PEG分子量为8 000,环氧基/酚羟基的比为2.25∶1时,制备的乳液产物粒径小、分布均匀、稳定性好,具有较高的应用前景.     

SBS改性与SBR改性微表处体系差异及机理研究

乳化沥青改性方式对微表处混合料早期成型影响较大。为明确SBS改性、SBR改性等两类乳化沥青改性体系对微表处的性能影响,选取各地代表性原材料,从乳化沥青制备、混合料性能及乳化沥青试验等方面对两类体系进行全面对比,据此深入分析两类体系的改性乳化机理。结果表明:两类微表处体系稠度稍显区别且差异并不显著,SBS体系的稠度略低于SBR体系;SBS体系的混合料早期强度低于SBR体系,且SBS体系的混合料内聚力提高幅度远大于SBR体系;石料与乳化沥青配伍性对稀浆混合料的拌和工艺及性能影响远大于两种体系差异带来的影响。     

两种路面修补用环氧树脂类混合料性能研究

为了提高沥青路面快速修补材料性能,文中研究了两种以环氧树脂为主要结合料的路面快速修补用混合料的力学性能、体积参数和高低温性能;通过选择环氧树脂、固化剂、增柔剂和乳化沥青四种材料的比例来配制结合料,得到环氧乳化沥青混合料(Ⅰ料)和改性环氧树脂混合料(Ⅱ料)两种用于沥青路面快速修补混合料;根据马歇尔击实成型方法成型混合料试件,确定了两种混合料的最佳结合料用量;通过高温车辙实验,研究了两种混合料的高温抗变形性能;通过低温小梁弯曲实验,研究了两种混合料的低温抗裂性。结果表明:改性环氧树脂混合料和环氧乳化沥青混合料能快速高效的修补坑槽,且具有良好路用性能。     

新型改性水性聚苯胺-环氧树脂涂料的制备

通过化学结构改性法分别在环氧树脂E-44的一端引入双键,另一端引入羟基,用不饱和有机酸中和,得到水性环氧树脂.研究了单体配比、反应温度对反应转化率的影响,确定了水性环氧树脂制备的最佳条件为：n（N-甲基烯丙基胺）∶n（二乙醇胺）∶n（E-44）=1.00∶1.05∶1.00;反应温度60℃;反应时间4 h.同时研究了水性环氧树脂及固化剂不同配比对涂层性能的影响,确定了水性环氧树脂乳液和固化剂的最佳质量比为2∶1.     

环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究

采用半连续种子乳液聚合方法制备了环氧改性丙烯酸乳液,研究了乳化剂的种类和用量,引发剂的用量,丙烯酸类单体和环氧树脂E-44用量对乳液性能和涂膜性能的影响．研究表明非离子型乳化剂OP-10和十二烷基苯磺酸钠复合使用,用量为4．5％,引发剂用量0．5％,E-44环氧树脂用量为8％,官能团单体用量为3％,合成环氧改性丙烯酸乳液,其各项性能符合国家标准．     

改性乳化沥青微表处技术在宁夏公路养护中的应用

改性乳化沥青微表处技术在我国已经得到大量的应用,该技术相对于传统的乳化沥青稀浆封层技术具有标准高、成本低等特点．以宁夏境内国道110线路段为例,采用特殊的生产工艺,在改性乳化沥青中掺配矿料、水泥、水等制备出具有一定和易性和稠度的稀浆混合料;再使用专用机械设备,按要求厚度将其均匀摊铺到旧路面上,这种微表处技术,有效地处治了原路面车辙和裂缝等病害,使旧路面的抗滑、抗磨擦性能明显提高．     

柔性固化剂对环氧沥青结构和性能影响的研究

采用活性增容剂、固化剂、基质沥青和环氧树脂熔融共混,制备得到一种环氧沥青。讨论了固化剂含量对沥青和环氧树脂相容性、所制备的环氧沥青固化体系撕裂断面、力学性能及耐候性能的影响。研究发现,固化剂可以进一步将沥青以1μm大小的球状分散在环氧树脂中,所得到的环氧沥青固化体系撕裂断面呈层状(皮状)破裂。随着固化剂含量的增加,材料对钢板的粘结强度、拉伸强度和断裂伸长率均先升高后降低,经冻融循环后,材料的各项力学强度降低幅度随固化剂含量的增加而降低。当固化剂含量为15～17份时,钢板的粘结强度为47.8MPa,拉伸强度最高可达1.94MPa,断裂伸长率为464%。     

微表处混合料室内加速加载试验

针对现有微表处性能实验评价方法的不足,提出基于“轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统”的材料性能评价方法,对掺加不同改性乳化沥青的微表处混合料进行室内加速加载试验.结果表明,改性乳化沥青残留物性质对微表处混合料性能有直接影响,适宜的沥青能够延长使用年限73%,提升长期效益60%;摆值、构造深度指标与宽度变形率间相关系数为0.74与0.77;“微表处混合料蠕变度”K指标反映材料抗滑性能变化的敏感度,可用以描述混合料蠕变与矿料重分布.试验也表明“轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统”可真实模拟轮胎与路面间的相互作用．     

水性环氧乳化剂的合成及其乳化效果研究

采用聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGGE)、低分子量的环氧树脂(CYD-128)及乙醇胺(MEA)在温和的条件下合成了一种水性环氧乳化剂。再利用相反转法,制备出了一种分散相颗粒小且粒径分布均匀的非离子型自乳化环氧树脂乳液。采用正交实验设计研究了nepoxy/namino(环氧基和胺氢的摩尔比)、nPEGGE/nCYD-128(PEGGE和CYD-128的摩尔比)、乳化剂用量和相反转温度对平均粒径的影响。利用傅里叶红外光谱(FTIR)对乳化剂的结构进行了表征,利用马尔文激光粒度分析仪对环氧乳液进行了表征。结果表明,当nepoxy/namino=1.10,nPEGGE/nCYD-128=8,乳化剂用量为9%,相反转温度为60℃时,制备的乳液产物粒径最小、分布均匀、稳定性好,具有应用价值。     

环氧树脂涂料的水溶性改性

利用丙烯酸环氧树脂的接枝共聚反应制备了环氧-丙烯酸自乳化自交联水性防腐乳液。研究了反应温度、反应时间、环氧树脂相对分子质量、合成树脂的酸值、引发剂浓度、溶剂、中和剂等对合成树脂水乳液稳定性及单体转化率的影响。实验结果表明,合成环氧-丙烯酸树脂选用的共溶剂是质量比为2∶3的乙二醇单丁醚与正丁醇,用相对分子质量大于2 900的环氧树脂,合成树脂的酸值80 mg(KOH)/g(固体)以上,过氧化苯甲酰用量为接枝单体量的6%,在120℃反应5 h。用N,N-二甲氨基乙醇和水混合液中和,中和度为70%~80%,pH值为7.5~8.5,制得水分散乳液。在该条件下所制得的乳液的固含量为20%~40%,并且乳液的储存、稀释、机械和冻融等稳定性好。     

水性环氧改性半柔性路面材料的低温抗裂性能

为了改善传统半柔性路面材料的低温抗裂性能,采用水泥－乳化沥青－水性环氧树脂三相有机无机复合材料作为新型胶结体系制备的半柔性路面材料. 采用匀质性及回弹模量检测方法确定胶结材料中的乳化沥青与水泥的质量比,调整水性环氧树脂与乳化沥青的质量比研究其低温抗裂性能. 结果表明:当水性环氧树脂占乳化沥青的质量比为０．６时,半柔性路面材料的弯拉劲度模量达到２ ３３２ ＭＰａ,最大弯拉应变达到２ ６６２ με,接近沥青玛蹄脂混合料的水平. 扫描电镜研究表明:三相有机无机胶结体系形成以沥青材料为连续相、水性环氧树脂为改性分散相、水泥水化产物为衔接体的三维空间网络结构, 既改善了水泥浆材料的干缩应力,同时增强了胶浆与基体沥青混合料的界面粘结力.