路用水性环氧改性乳化沥青组成优化及耐久性能评价

为提升改性乳化沥青在道路领域的使用品质和耐久性，制备了多种水性环氧改性乳化沥青，基于拉伸性能优化了改性乳化沥青配比，研究了水性环氧改性乳化沥青的黏附性能、黏度、干燥时间、相容性和粘结性能，分析了水性环氧改性乳化沥青粘结性能与其拉伸性能、黏附性能的关联性，采用湿热老化、冻融循环和氙灯光照老化等方式模拟复杂气候条件对水性环氧改性乳化沥青的破坏作用，以经老化处理后的残留拉伸、黏附和粘结性能及处理前后各项性能的变化率作为评价指标，基于熵权的理想点法综合评价了水性环氧改性乳化沥青的耐久性能。结果表明：水性环氧树脂能够有效提升乳化沥青的拉伸强度和黏附性能，水性环氧改性乳化沥青具备较好的流动性和适宜的干燥时间，且水性环氧树脂与乳化沥青具有较好的相容性，建议水性环氧树脂掺量为15%～25%(质量分数，下同)。水性环氧改性乳化沥青的粘结性能与其力学强度和黏附性能具有较强的关联性。水性环氧改性乳化沥青经湿热老化、冻融循环或氙灯光照老化处理后拉伸、黏附和粘结等性能保持率为84%～92%,聚氨酯改性后的水性环氧改性乳化沥青表现出更好的耐久性能，聚氨酯改性双酚A型E-51水性环氧改性乳化沥青的综合耐久性能最佳。     

老化对水性环氧树脂复合SBR改性乳化沥青粘弹性的影响

普通乳化沥青用作沥青路面粘结料时,存在着粘结性差、耐久性差等缺点。为改善其性能,将水性环氧树脂(WER)与苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)混合,采用乳化法和改性法制备出了SBR+WER(SW)型高性能路面粘结料。为研究老化对水性环氧树脂复合SBR改性乳化沥青粘弹性的影响,选取了SBR改性乳化沥青作为对比。研究了SW型粘结料和SBR改性乳化沥青老化前后蒸发残留物的质量损失、针入度、软化点、延度和粘度,以及复数剪切模量、相角和车辙因子。结果表明:相比于SBR改性乳化沥青,SW型粘结料具有更好的抗老化性能,水性环氧树脂的加入使得SW型粘结料在老化作用下具有更稳定的低温变形能力,并且还改善了其高温抵抗变形能力和耐久性。     

水性环氧树脂对SBR改性乳化沥青与集料黏附性的影响

在SBR改性乳化沥青与集料中以不同掺量及掺加方式添加两种交联程度不同的水性环氧树脂(W-1、W-2),并引入表面能理论进行SBR改性乳化沥青与集料黏附性能研究.结果表明:水性环氧树脂(WER)能够通过增加胶结料表面酸性力和集料表面碱性力进而改善二者的黏附性能,随着WER掺量增加,混合料水稳定性评价指标(ER)呈先增大后...     

水性环氧乳化沥青固化条件和最佳配方研究

受品种繁杂的影响,目前对水性环氧乳化沥青的研究尚不够深入,应用也不多。以针入度和延度为指标,以室内试验为基础,系统地研究了水性环氧乳化沥青固化条件以及水性环氧树脂和固化剂掺量对乳化沥青性能的影响,以此确定水性环氧乳化沥青的固化条件和最佳配方。结果表明:在120℃的温度条件下,水性环氧乳化沥青的固化时间为6h;水性环氧乳化沥青的最佳配方为乳化沥青85%、水性环氧树脂11.1%~11.5%、固化剂3.5%~3.9%,在此条件下,水性环氧乳化沥青蒸发残留物的针入度(25℃)为88.0(0.1mm)、延度(5℃)为96mm、软化点为49.8℃。     

水性环氧树脂乳化沥青在高温、低温和浸水条件下的粘结性能

以水性环氧树脂(WER)为改性剂,通过其与固化剂的物理-化学交联反应对乳化沥青进行改性,制备成一种理想的路面粘层材料——水性环氧树脂乳化沥青(WEREA)。采用剪切和拉拔试验,在不同温度、层间纹理和浸水时间条件下,将不同WER掺量的WEREA与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行对比试验,研究了WEREA的高温、低温和浸水粘结性能。结果显示,在试验研究范围内,随着WER掺量的增加,WEREA的层间性能显著改善;温度越高,粘层材料粘结性越差,但高温、低温条件下,WEREA的抗剪、抗拉强度均大于对照试验组。可以认为,WER通过交联作用有效改善了粘层材料的强度和层间粘附性,减缓了WEREA粘结性随浸水时间延长而降低的速率,显著提高了粘层材料的浸水粘结性。     

硅氧烷改性环氧树脂复合水分散液的分散稳定性和流变性能

通过苯丙类单体与环氧树脂进行接枝聚合反应,制备了大分子链中含有羧基的水性自乳化环氧-苯丙共聚物的复合树脂,然后加入三乙醇胺中和,再进行硅氧烷改性制成硅氧烷改性的环氧树脂复合水分散液。对复合水分散液的分散稳定性和流变性能进行研究,结果表明,随着亲水单体(MAA)含量的增加,水分散稳定性提高,表观黏度增大;中和度降低,表观黏度减小,中和度在90%~110%时,水分散稳定性最好,表观黏度基本不变;在分散液稳定的前提下,硅氧烷含量增大,表观黏度逐渐减小。     

水性聚氨酯改性乳化沥青制备及性能研究

研制了一种高性能的水性聚氨酯改性乳化沥青,通过测其3大指标及储存稳定性,结合荧光和红外微观分析,对不同比例改性剂掺量对稳定性以及其蒸发残留物性能的影响变化规律,研究表明加入水性聚氨酯改性剂后,使得乳化沥青的温度敏感性降低,具有了高温稳定性。通过对其红外光谱分析发现,水性聚氨酯改性乳化沥青物理改性和化学改性同时并存。     

水性聚氨酯的合成及改性研究

叙述了水性聚氨酯合成的几种方法,包括外乳化法和自乳化法等,同时也介绍了水性聚氨酯改性的几种方法和特点,其中包括用物理共混法和化学接枝法等。其中详细介绍了水性聚氨酯的各种改性技术,如交联改性,聚丙烯酸酯改性,环氧树脂改性,有机硅改性,纳米技术改性,天然产物改性等,并对水性聚氨酯的发展前景进行了展望。     

水性环氧乳化沥青桥面防水粘结层的性能研究

为保证粘层材料具有足够的力学强度、防水性能以及与铺装层较好的变形协调能力,研制了一种高粘结水性环氧乳化沥青防水粘层材料.制备4种不同环氧掺量的粘层材料,试验研究-15,0,25,50,70℃5种温度下粘层材料试件的拉拔、剪切以及断裂拉伸等力学性能的变化规律,并对比分析了水性环氧乳化沥青、乳化沥青稀浆封层、AC-5沥青砂和4.75 mm同步碎石4种常用防水粘层材料的渗水性能.结果 表明:环氧树脂含量对水性环氧乳化沥青粘层材料的断裂拉伸性能、剪切和拉拔性能影响显著,低环氧树脂掺量的粘层材料对温度敏感程度更高,且随着试验温度的升高其力学性能逐渐降低.层间界面的材质和粗糙程度对粘结效果影响较大,新粘层材料用于沥青混凝土和水泥混凝土界面的粘结效果明显优于钢质材料的界面粘结,拉拔强度提高3倍,剪切强度提高1倍.在70 cm水头高度下测试水性环氧乳化沥青粘层材料不渗水,明显优于其他3种材料的渗水性能.开发的高粘结水性环氧乳化沥青防水粘层材料具有良好的力学性能和抗渗水性.     

纳米蒙脱土改性乳化沥青的制备与性能研究

研究了纳米蒙脱土(MMT)对沥青乳化技术的影响,以纳米蒙脱土为改性剂成功制备出MMT改性乳化沥青.利用XRD分析了MMT在改性乳化沥青中的分散情况,并且通过室内试验测试了沥青乳液的聚沉体积,乳化沥青蒸发残留物的针入度、软化点、延度和布式旋转黏度,结果表明,MMT使乳化沥青的存储稳定性得到明显改善,当MMT掺量高于0.6％时,乳液9天内不发生破乳现象;MMT的层间距由1.28 nm增至2.57 nm,层间距增大了100％,说明MMT成功插层进入乳化沥青的蒸发残留物中,形成了纳米插层型复合材料;乳化沥青蒸发残留物的软化点和黏度上升,针入度和延度有所降低,表明MMT提高了蒸发残留物的耐高温性能.     

自乳化型非离子水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

在三乙烯四胺(TETA)的分子链段上通过两步扩链法接入环氧基团,将亲水性多乙烯多胺改性成为亲水亲油的两亲性化合物,即自乳化非离子水性环氧树脂固化剂,兼具乳化和固化功能.激光粒度分析仪测试乳化环氧树脂平均粒径在1μm左右,对该水性环氧涂料涂膜后的性能测试表明:表干时间1.5h左右,涂膜6d后硬度达到稳定值,硬度为4H,涂膜附着力达到1级,涂膜的透明性及耐腐蚀性都较好.     

乳化型水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

在三乙烯四胺(TETA)的分子链段上引入醇羟基、环氧基团,使其改性为亲水亲油的两亲性化合物,即乳化型的水性环氧树脂固化剂,兼具乳化和固化功能.采用封端剂调节亲水亲油平衡值(HLB)使乳化固化性能最佳.激光粒度分析仪的测试乳化环氧树脂粒径在200nm左右.涂料涂膜后的性能测试:表干时间2h左右;涂膜后4天其硬度即达到稳定...     

基于宏观性能与微观性状确定SBR胶乳在SBR改性乳化沥青中的最佳添加量

为确定路用拌和型SBR改性乳化沥青中SBR胶乳的合理添加量,对不同SBR胶乳添加量改性乳化沥青进行了基本性能指标测试与对比。实验结果表明,随着SBR胶乳含量的增加,SBR改性乳化沥青粘度增加、与集料的粘附性提高,但储存5天后的稳定性下降。对不同胶乳含量的SBR改性乳化沥青进行电镜扫描发现,SBR胶乳含量为3%时,胶乳以小而密的颗粒存在于乳化沥青中,与乳化沥青接触面积最大,溶解度最大。分析不同胶乳含量SBR改性乳化沥青DSC曲线发现:胶乳含量在3~3.5%之间时,SBR改性乳化沥青内能较小,组分更宜稳定,不易发生离析现象。考虑以上实验结果并结合不同胶乳含量SBR改性乳化沥青蒸发残留物的三大指标和实验结果,同时考虑技术和经济因素,认为SBR改性剂添加量在3~3.5%之间时,生产的改性乳化沥青既经济又具有较好的性能指标。     

非离子型水性环氧树脂乳液的研制及性能研究

采用环氧树脂E-51与不同分子质量的聚乙二醇(PEG)反应合成一系列高分子非离子型环氧树脂乳化剂,并采用相反转法制备水性环氧树脂乳液,考查了PEG分子质量、E-51与PEG摩尔比、反应时间、乳化剂用量及乳化条件对水性环氧树脂乳液的黏度、稳定性、粒径的影响。结果表明:以过硫酸钾为引发剂,n(E-51)∶n(PEG-2000)=1∶1,在180℃下反应4h合成的乳化剂具有较好的乳化效果;乳化剂用量为20%,乳化温度60℃,分散机转速为3000r/min时,乳液粒径可达1.026μm且分布较窄,乳液黏度适中,具有较好的离心稳定性和储存稳定性。     

水性环氧乳化沥青在高速公路上的应用

沥青路面是我国公路路面的主要形式之一,但沥青路面铺装完成后,暴露在空气中的沥青容易迅速氧化,导致沥青混凝土路面老化、失去弹性,出现麻面、松散、坑洞、裂缝等病害。目前我国路面修补主要以乳化沥青为粘结材料进行沥青路面局部修补,但乳化沥青粘结性差、强度低等缺点制约其在沥青路面养护和维修中的推广和应用。对于现有沥青路面养护,有效的减缓、防止路面老化,阻止沥青油脂、树脂的缺失至关重要,进行沥青混凝土路面表面活化再生及封层养护是解决的有效途径。水性环氧乳化沥青是将化学反应固化的高分子聚合聚氨酯环氧树脂材料水性化后与乳化沥青混合、以冷拌方式制作沥青混合料或以雾状喷洒到路面表面,达到阻止水分渗入、防止表面松散、延缓路面老化、延长道路寿命的目的。水性环氧乳化沥青不同于现行的沥青类热塑性材料,表现为超强的粘结力、优越的高低温性能,并且能抵抗汽油、柴油等对其腐蚀,因此在路面养护技术范畴可有广泛的应用途径。     

基于高温固化的环氧沥青开发及性能表征

介绍了一种自主开发的新型高温固化环氧沥青,利用旋转黏度仪、万能试验机、扫描电镜(SEM)、动态热机械分析仪(DMTA)分别测试环氧沥青的黏度、拉伸性能、微观形貌特征及动态机械性能,并测试环氧沥青混合料的马歇尔强度、高温抗车辙及低温抗开裂性能。结果表明,在施工温度下,环氧沥青黏度增长较缓慢,能够满足施工要求;环氧沥青拉伸性能良好,其拉伸强度及断裂伸长率均明显高于技术要求;环氧沥青固化后形成沥青分散在环氧树脂中的海岛结构,沥青与环氧树脂相容性良好;环氧沥青的玻璃化转变温度比纯环氧树脂的低,且随着温度的升高,其储能模量比环氧树脂的降低更快。环氧沥青混合料高温抗车辙能力及低温抗开裂能力均十分优异,其强度形成快,可缩短养护时间,实现快速通车。     

绿色涂料水性聚氨酯漆的研究

该文综述了水性聚氨酯漆的发展历史和特性，阐明了发展水性聚氨酯漆的价值和意义。并且对近几年国内外水性聚氨酯漆丙酮法、预聚体混合法、熔融分散缩聚法、酮亚胺，酮联氮法、保护端基乳化法进行了综合说明。另外对水性聚氨酯漆所存在的问题进行了总结，并阐述了环氧树脂、有机硅氧烷、丙烯酸酯类及含乙烯基的单体等对水性聚氨酯漆进行改性。     

环氧沥青黏度特性的研究

对自制环氧沥青在固化进程中的黏度进行了跟踪测试与分析。为了保证后期环氧沥青混合料顺利完成摊铺、碾压等一系列施工工序,研究了环氧树脂用量、温度、时间等因素对环氧沥青固化黏度的影响,通过对该体系黏度变化规律的研究,最终确定了实验中环氧沥青B组分的最佳用量以及合适的反应温度等组分配比,为环氧沥青施工工艺提供了理论依据。     

改性乳化沥青的研究进展及其应用

改性乳化沥青是一种新型道路建筑材料,兼具改性材料和乳化沥青的优点,在微表处、粘结层和雾封层材料等方面具有广阔的应用前景。论述了以改性剂类型为划分依据的两类改性乳化沥青的研究进展,对其进行归纳总结并分析了各自的优缺点,介绍了现阶段改性乳化沥青的应用现状。指出未来在寻找性能优良全面的改性乳化沥青过程中,应围绕新型改性剂研发来进行开展。     

改性F-51/E-51环氧树脂水乳液研究

多官能度环氧树脂F-51与适量二乙醇胺反应,再与乙酸成盐得到一种水性环氧树脂,该树脂保留了较多的环氧基团,与胺类固化剂配合,可作为涂料或复合材料基体。此外,该改性树脂对其它环氧树脂有良好的乳化能力,用适量E-51环氧树脂与之混合,通过相转变法制备的水乳液稳定性好,固化膜综合性能良好,吸水率与溶剂型环氧体系相当。