專利名稱：一種脲醛基瀝青路面快速冷補(bǔ)材料及其制備方法
一種脲醛基瀝青路面快速冷補(bǔ)材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于路面冷補(bǔ)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國高等級(jí)公路的大量建設(shè)，浙青路面使用越來越廣泛。在長期經(jīng)受日曬、雨雪、酷熱、嚴(yán)寒和凍融，承受頻繁交通瞬時(shí)動(dòng)荷載的反復(fù)作用下，浙青路面的使用性能下降，出現(xiàn)不同類型和不同程度的病害，影響車輛行駛，降低了路面的使用壽命。
維修養(yǎng)護(hù)是修復(fù)路面病害，保持路面正常工作和延長路面使用壽命的必要措施。為盡量減少交通阻塞，快速修復(fù)技術(shù)和材料顯得十分重要。國內(nèi)外浙青路面養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)技術(shù)主要包括:微表處技術(shù)、裂縫修補(bǔ)技術(shù)、就地?zé)嵩偕夹g(shù)、霧封層技術(shù)等。應(yīng)該指出的是，目前的這幾種修補(bǔ)技術(shù)所用修補(bǔ)材料均以浙青為主要粘結(jié)修復(fù)材料。浙青是依賴于石油等化石能源的原材料，資源有限且隨著能源的緊張及石油價(jià)格的上漲而價(jià)格上漲，造成路面修復(fù)成本提高。另外，浙青用于路面修復(fù)中一般要加熱，使其施工能耗大且施工設(shè)備及工藝復(fù)雜。因此，提供一種不以浙青為主要粘結(jié)材料的生態(tài)型浙青路面冷態(tài)快速修補(bǔ)材料具有重要實(shí)用意義。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種造價(jià)低廉、原料不依賴于化石能源、來源廣泛充足不受限制，施工工藝簡單、耗能少、環(huán)保性好、耐久性好的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。該材料可以在室溫下I小時(shí)快速固化；用于粘結(jié)浙青混合料試件，其剪切強(qiáng)度遠(yuǎn)高于浙青粘結(jié)料自身的剪切強(qiáng)度，同時(shí)具有甲醛散發(fā)量小，耐水性和抗老化性強(qiáng)，強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，其特征在于，該材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的3% 7%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2% 20%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的8% 12%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2% 6%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的0.5 5倍的砂；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.4 2.0的脲醛樹脂；所述甲醛吸收劑為吸附尿素的海泡石粉；所述復(fù)合改性劑由三聚氰胺、聚乙烯醇和有機(jī)硅烷按照I 10: I 10: 0.1 0.5的質(zhì)量比混合均勻制成；所述固化劑由質(zhì)量濃度為15%的氯化銨與3mol/L的鹽酸按8 12:1的體積比混合均勻制成；所述增韌劑為經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維。
上述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，該材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的4% 6%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的5% 15%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的9% 11%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2% 4%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的2 4倍的砂；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.5 1.9的脲醛樹脂。
上述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，該材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的5%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的10%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的10%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的3%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的3倍的砂；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.8的脲醛樹脂。
上述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，所述吸附尿素的海泡石粉是由尿素、水和天然海泡石粉按1: 2 4: 0.5 1.5的質(zhì)量比混合均勻后干燥制成。
上述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，所述經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維的制備方法為:將陰離子表面活性劑與無水乙醇按1: 1.5 2.5的質(zhì)量比混合均勻，然后加入水鎂石纖維，用超聲波處理IOmin 30min后干燥，得到經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其中陰離子表面活性劑的用量為水鎂石纖維重量的10% 25%。
上述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鹽、磺 化琥珀酸二辛酯鈉鹽、十二烷基硫酸鹽或月桂酸酯磺酸鹽。
另外，本發(fā)明還提供了一種制備上述脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料的方法，其特征在于，該方法為:向脲醛樹脂中加入復(fù)合改性劑和甲醛吸收劑，攪拌均勻后得到改性脲醛樹脂；向砂中加入固化劑攪拌均勻，然后加入增韌劑攪拌均勻，接著加入所述改性脲醛樹月旨，攪拌均勻后得到脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料是一種造價(jià)低廉、原料不依賴于化石能源、來源廣泛充足不受限制，施工工藝簡單、耗能少、環(huán)保性好、耐久性好的新型浙青路面修補(bǔ)材料。
2、本發(fā)明的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料可以在室溫下I小時(shí)快速固化；用于粘結(jié)浙青混合料試件，其剪切強(qiáng)度遠(yuǎn)高于浙青粘結(jié)料自身的剪切強(qiáng)度，同時(shí)具有甲醛散發(fā)量小，耐水性和抗老化性強(qiáng)，強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)。
下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的5%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的10%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的10%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的3%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的3倍的砂(普通河砂)；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.8的脲醛樹脂；所述甲醛吸收劑是由尿素、水和天然海泡石粉按1:3:1的質(zhì)量比混合均勻后干燥制成；所述復(fù)合改性劑由三聚氰胺、聚乙烯醇和KH570硅烷按照5: 5: 0.2的質(zhì)量比混合均勻制成；所述固化劑由質(zhì)量濃度為15%的氯化銨與3mol/L的鹽酸按10: I的體積比混合均勻制成；所述增韌劑為經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其制備方法為:將磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽(順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉)與無水乙醇按1: 2的質(zhì)量比混合均勻，然后加入水鎂石纖維，用超聲波處理30min后干燥，得到經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其中陰離子表面活性劑的用量為水鎂石纖維重量的20%。
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料的制備方法為:向脲醛樹脂中加入復(fù)合改性劑和甲醛吸收劑，攪拌均勻后得到改性脲醛樹脂；向砂中加入固化劑攪拌均勻，然后加入增韌劑攪拌均勻，接著加入所述改性脲醛樹脂，攪拌均勻后得到脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的7%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的20%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的8%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的6%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的0.5倍的砂(普通河砂)；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 2.0的脲醛樹脂；所述甲醛吸收劑是由尿素、水和天然海泡石粉按1: 4: 1.5的質(zhì)量比混合均勻后干燥制成；所述復(fù)合改性劑由三聚氰胺、聚乙烯醇和KH560硅烷按照10: 10: 0.5的質(zhì)量比混合均勻制成；所述固化劑由質(zhì)量濃度為15%的氯化銨與3mol/L的鹽酸按12: I的體積比混合均勻制成；所述增韌劑為經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其制備方法為:將十二烷基苯磺酸鈉與無水乙醇按1: 2.5的質(zhì)量比混合均勻，然后加入水鎂石纖維，用超聲波處理20min后干燥，得到經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其中陰離子表面活性劑的用量為水鎂石纖維重量的25%。
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料的制備方法為:向脲醛樹脂中加入復(fù)合改性劑和甲醛吸收劑，攪拌均勻后得到改性脲醛樹脂；向砂中加入固化劑攪拌均勻，然后加入增韌劑攪拌均勻，接著加入所述改性脲醛樹脂，攪拌均勻后得到脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的3%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的12%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的5倍的砂(普通河砂)；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.4的脲醛樹脂；所述甲醛吸收劑是由尿素、水和天然海泡石粉按1: 2: 0.5的質(zhì)量比混合均勻后干燥制成；所述復(fù)合改性劑由三聚氰胺、聚乙烯醇和KH550硅烷按照1:1: 0.1的質(zhì)量比混合均勻制成；所述固化劑由質(zhì)量濃度為15%的氯化銨與3mol/L的鹽酸按8: I的體積比混合均勻制成；所述增韌劑為經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其制備方法為:將十二烷基硫酸鈉與無水乙醇按1: 1.5的質(zhì)量比混合均勻，然后加入水鎂石纖維，用超聲波處理IOmin后干燥，得到經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其中陰離子表面活性劑的用量為水鎂石纖維重量的10%。
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料的制備方法為:向脲醛樹脂中加入復(fù)合改性劑和甲醛吸收劑，攪拌均勻后得到改性脲醛樹脂；向砂中加入固化劑攪拌均勻，然后加入增韌劑攪拌均勻，接著加入所述改性脲醛樹脂，攪拌均勻后得到脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的4%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的15%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的9%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的4%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的4倍的砂(普通河砂)；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.9的脲醛樹脂；所述甲醛吸收劑是由尿素、水和天然海泡石粉按1:3:1的質(zhì)量比混合均勻后干燥制成；所述復(fù)合改性劑由三聚氰胺、聚乙烯醇和KH570硅烷按照5: 5: 0.4的質(zhì)量比混合均勻制成；所述固化劑由質(zhì)量濃度為15%的氯化銨與3mol/L的鹽酸按10: I的體積比混合均勻制成；所述增韌劑為經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其制備方法為:將月桂酸甲酯磺酸鈉與無水乙醇按1: 1.8的質(zhì)量比混合均勻，然后加入水鎂石纖維，用超聲波處理30min后干燥，得到經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其中陰離子表面活性劑的用量為水鎂石纖維重量的15%。
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料的制備方法為:向脲醛樹脂中加入復(fù)合改性劑和甲醛吸收劑，攪拌均勻后得到改性脲醛樹脂；向砂中加入固化劑攪拌均勻，然后加入增韌劑攪拌均勻，接著加入所述改性脲醛樹脂，攪拌均勻后得到脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的6%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的5%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的11%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的2倍的砂(普通河砂)；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.5的脲醛樹脂；所述甲醛吸收劑是由尿素、水和天然海泡石粉按1: 2: 1.5的質(zhì)量比混合均勻后干燥制成；所述復(fù)合改性劑由三聚氰胺、聚乙烯醇和KH570硅烷按照3: 7: 0.3的質(zhì)量比混合均勻制成；所述固化劑由質(zhì)量濃度為15%的氯化銨與3mol/L的鹽酸按12: I的體積比混合均勻制成；所述增韌劑為經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其制備方法為:將磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽(順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉)與無水乙醇按1: 2.5的質(zhì)量比混合均勻,然后加入水鎂石纖維,用超聲波處理30min后干燥，得到經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其中陰離子表面活性劑的用量為水鎂石纖維重量的20%。
本實(shí)施例的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料的制備方法為:向脲醛樹脂中加入復(fù)合改性劑和甲醛吸收劑，攪拌均勻后得到改性脲醛樹脂；向砂中加入固化劑攪拌均勻，然后加入增韌劑攪拌均勻，接著加入所述改性脲醛樹脂，攪拌均勻后得到脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。
對比例
采用實(shí)施例1的配比，不加甲醛吸收劑、復(fù)合改性劑和增韌劑，制備得到普通脲醛樹脂粘結(jié)材料。分別采用實(shí)施例1至實(shí)施例5的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料以及對比例的普通脲醛樹脂粘結(jié)材料對浙青試樣進(jìn)行粘結(jié)，得到粘結(jié)試件，將固化I小時(shí)的粘結(jié)試件放入60°C熱水中浸泡3小時(shí)，以抗剪強(qiáng)度損失率比較其耐水性；分別采用實(shí)施例1至實(shí)施例5的脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料以及對比例的普通脲醛樹脂粘結(jié)材料進(jìn)行澆注，得到砂漿試件，分別測試砂漿試件的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，以壓/折強(qiáng)度比對比其韌性。將砂漿試件在100°C下加熱10分鐘比較其耐熱老化性(耐溫性)，以干燥器法測砂漿試件的甲醛釋放量。結(jié)果見表I。
表I本發(fā)明脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料與普通脲醛樹脂粘結(jié)材料制成的粘結(jié)試件以及砂漿試件的性能對比
權(quán)利要求
1.一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，其特征在于，該材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的3% 7%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2% 20%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的8% 12%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2% 6%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的0.5 5倍的砂；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.4 2.0的脲醛樹脂；所述甲醛吸收劑為吸附尿素的海泡石粉；所述復(fù)合改性劑由三聚氰胺、聚乙烯醇和有機(jī)硅烷按照I 10: 1 10: 0.1 0.5的質(zhì)量比混合均勻制成；所述固化劑由質(zhì)量濃度為15%的氯化銨與3mol/L的鹽酸按8 12: I的體積比混合均勻制成；所述增韌劑為經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，其特征在于，該材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的4% 6%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的5% 15%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的9% 11%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2% 4%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的2 4倍的砂；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.5 1.9的脲醛樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，其特征在于，該材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的5%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的10%的復(fù)合改性齊U、脲醛樹脂質(zhì)量的10%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的3%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的3倍的砂；所述脲醛樹脂為尿素與甲醛摩爾比為1: 1.8的脲醛樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，其特征在于，所述吸附尿素的海泡石粉是由尿素、水和天然海泡石粉按1: 2 4: 0.5 1.5的質(zhì)量比混合均勻后干燥制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，其特征在于，所述經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維的制備方法為:將陰離子表面活性劑與無水乙醇按1: 1.5 2.5的質(zhì)量比混合均勻,然后加入水鎂石纖維,用超聲波處理IOmin 30min后干燥，得到經(jīng)過化學(xué)劈分處理的水鎂石纖維，其中陰離子表面活性劑的用量為水鎂石纖維重量的10% 25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料，其特征在于，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鹽、磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽、十二烷基硫酸鹽或月桂酸酯磺酸鹽。
7.一種制備如權(quán)利要求1、2或3所述脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料的方法，其特征在于，該方法為:向脲醛樹脂中加入復(fù)合改性劑和甲醛吸收劑，攪拌均勻后得到改性脲醛樹脂；向砂中加入固化劑攪拌均勻，然后加入增韌劑攪拌均勻，接著加入所述改性脲醛樹脂，攪拌均勻后得到脲醛基浙青路面快速冷補(bǔ)材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脲醛基瀝青路面快速冷補(bǔ)材料，該材料以脲醛樹脂為基體，添加脲醛樹脂質(zhì)量的3%～7%的甲醛吸收劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2%～20%的復(fù)合改性劑、脲醛樹脂質(zhì)量的8%～12%的固化劑、脲醛樹脂質(zhì)量的2%～6%的增韌劑和脲醛樹脂質(zhì)量的0.5～5倍的砂。本發(fā)明的脲醛基瀝青路面快速冷補(bǔ)材料造價(jià)低廉、原料不依賴于化石能源、來源廣泛充足不受限制，施工工藝簡單、耗能少、環(huán)保性好、耐久性好。該材料可以在室溫下1小時(shí)快速固化；用于粘結(jié)瀝青混合料試件，其剪切強(qiáng)度遠(yuǎn)高于瀝青粘結(jié)料自身的剪切強(qiáng)度，同時(shí)具有甲醛散發(fā)量小，耐水性和抗老化性強(qiáng)，強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B26/12GK103193417SQ20131014428
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者劉開平, 楊云云, 溫久然, 孫志華, 張丹妮, 耿飛, 李華 申請人:長安大學(xué)