路用水性聚氨酯改性环氧树脂的制备与工作性能

为进一步明确不同类型聚氨酯预聚体对水性环氧树脂相关性能的改善效果,优选NCO-含量分别为2.0%、4.0%和5.0%的丙烷型端羟基聚醚型聚氨酯(TDI-PPG)对E-51和E-44型环氧树脂进行复合改性,制备水性聚氨酯改性环氧树脂,系统研究了两种水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能,为水性聚氨酯改性环氧树脂在道路领域的推广应用奠定基础。结果表明:根据水性聚氨酯改性环氧树脂的强度形成时间,建议采用15 d强度和伸长率对其性能进行评价;NCO-含量越高,水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能越好;聚氨酯掺量过高,拉伸强度、弯曲强度、拉拔强度均会下降,建议聚氨酯掺量不超过20%。     

环氧树脂/聚氨酯改性乳化沥青的强度和柔韧性

为进一步确定水性环氧树脂、水性聚氨酯及其复合改性乳化沥青黏结料自身强度和柔韧性,制备了不同水性环氧树脂、水性聚氨酯掺量下的改性乳化沥青黏结料,并进行对比分析和研究。结果表明:水性环氧树脂能有效提高改性乳化沥青的高温拉伸强度,水性聚氨酯能优化改性乳化沥青的低温断裂伸长率,改善其柔韧性。在不同条件下老化后,水性环氧树脂/聚氨酯复合改性乳化沥青的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率均在83%以上,表现出良好的耐老化性能。     

不同固化剂对路用水性环氧树脂工作性能的影响

为进一步提升路用水性环氧树脂工作性能及使用品质,选取两种环氧树脂和5种固化剂,采用固化剂乳化法,制备了不同类型水性环氧树脂,对比评价了不同固化剂类型及掺量下水性环氧树脂拉伸、弯曲、黏结等工作性能.并基于水性环氧树脂工作性能演变规律,确定了最佳固化剂类型及其适宜掺量.结果 表明:对于E-44和E-51两种类型的环氧树脂,ZH固化剂固化效果最优;当ZH固化剂中活性氢当量与环氧树脂中环氧当量之比为1∶1时,水性环氧树脂可获得最佳工作性能;此外,与E-44水性环氧树脂相比,E-51水性环氧树脂工作性能表现更为优异,其ZH固化剂(用量为LLZ水平)固化产物拉伸强度和断裂伸长率分别为31.6 MPa和12％,弯曲强度、弯曲变形以及弯曲模量分别为82.5 MPa、23 mm和1840 MPa,附着力拉拔强度为2.15 MPa.     

水性环氧树脂-SBR复合改性乳化沥青性能研究

将不同掺量水性环氧树脂和固化剂加入到SBR乳化沥青中,通过室内试验分析复合改性乳化沥青的拉伸、动态力学、热稳定性和微观特征。结果表明:水性环氧树脂能够提高复合改性乳化沥青的拉伸强度,但也会导致断裂伸长率减小;复合改性乳化沥青的储能模量G′、损耗模量G″和损耗因子tanδ均有不同程度增加,水性环氧树脂能够增强复合改性乳化沥青的抗变形能力,但高掺量也会导致材料变脆、黏性增强、弹性下降;当水性环氧树脂掺量为40%时,复合改性乳化沥青发生相转变,温度稳定性能较好,建议水性环氧树脂掺量以40%为宜。     

黏结层用环氧乳化沥青研发与性能研究

为了提高桥面铺装结构中黏结层的路用性能,采用水性环氧树脂作为改性剂、选取阳离子乳化剂A和一种有机酸酐固化剂,制备了水性环氧乳化沥青;通过剪切试验和拉拔试验分析了水性环氧树脂掺量对抗剪强度和拉拔强度的影响,同时将研发的水性环氧乳化沥青和SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青的性能进行对比。试验结果表明:当水性环氧树脂掺量为10%~20%时,对应的各项性能较优;与SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青相比,水性环氧乳化沥青呈现出更为优良的抗剪、抗拉和水稳定性能。     

水性环氧乳化型冷补沥青混合料性能评价

为克服普通乳化型冷补沥青混合料修补坑槽存在的黏结性差、初始强度低和强度成型慢的问题,提高沥青路面坑槽修补质量,该文采用水性环氧树脂对乳化型冷补料进行改性的技术.首先分析水性环氧乳化型冷补沥青混合料的强度形成机理,其次通过经验公式、改进马歇尔试验法、析漏试验及飞散损失试验确定乳化型冷补料的油石比,最后研究了水性环氧树脂类型、掺量对乳化型冷补料路用性能及黏结性能的影响.得到以下结论:①乳化型冷补沥青混合料油石比为4.65％;②水性环氧树脂对乳化型冷补料的强度、高温性能、水稳性能及界面黏结性能具有明显提升作用,而对低温抗裂性能改善不足,综合考虑性能改善及成本分析,确定BH-653水性环氧树脂掺量为9％、EP-50水性环氧树脂掺量为6％.     

水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为兼顾水性环氧树脂的热固性、高黏结强度及SBR胶乳的优异低温延展性，将水性环氧树脂与SBR胶乳进行复配，并将水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青应用于100%RAP掺量冷再生混合料，基于力学性能试验、路用性能试验与抗疲劳性能试验，研究水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青对100%RAP掺量冷再生混合料性能的影响。结果表明：水性环氧树脂与SBR复合改性乳化沥青冷再生混合料的综合路用性能优异，将水性环氧树脂与SBR复配显著提高了冷再生混合料的高温稳定性与水稳定性，水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青冷再生混合料可达到热拌沥青混合料的路用性能要求。     

含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能

为了研究含有钢渣的改性乳化沥青混合料的性能,以水性环氧树脂为改性剂,采用先乳化后改性的方法制备了多种改性乳化沥青。利用马歇尔方法设计了含有钢渣(全部替代细集料)的AC-16型改性乳化沥青混合料。通过土工击实试验和试拌法,以混合料的工作和易性和拌和状态为控制目标,逐步优选出改性乳化沥青类型及外掺水用量。利用失水率和马歇尔稳定度确定了混合料的最佳击实时间、养生方式及最佳水性环氧树脂掺量,对含/不含钢渣的普通/改性乳化沥青混合料的路用性能进行了全面评价。试验结果表明:为了保证含有钢渣的改性乳化沥青混合料具有良好的拌和工作状态,需选用与水性环氧树脂配伍性好的阴离子乳化剂,且将改性乳化沥青的酸碱性调节为碱性;通过采用两次击实、常温养生、加入一定剂量水泥、提高水性环氧树脂掺量的方法,使水性环氧树脂改性乳化沥青混合料具有良好的早期强度和优异的力学性能;与含/不含钢渣的普通乳化沥青混合料及不含钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能相比,含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的综合性能最为优异,且达到了热拌沥青混合料的性能要求。     

聚氨酯环氧改性沥青制备及性能研究

环氧树脂脆性强、柔韧性低导致环氧沥青抗裂性能差,为改善环氧沥青的低温性能,需进行增韧改性。通过自行合成的聚氨酯用于环氧树脂改性得到聚氨酯/环氧树脂复合材料,并将聚氨酯/环氧树脂复合材料用于沥青改性,通过微观测试和宏观试验确定了聚氨酯改性环氧的掺量及改性机理,评估了聚氨酯/环氧改性沥青的黏度特征、微观相态分析,通过其力学性能确定聚氨酯/环氧的最佳掺量。研究结果表明,聚氨酯中异氰酸酯基会与环氧中的羟基发生化学接枝,增加化学交联点,改善了环氧树脂的韧性,聚氨酯的最佳掺量为20%。黏度试验结果表明,不同聚氨酯环氧掺量改性沥青的黏度均随时间的延长会逐渐增加,聚氨酯环氧掺量越高,改性沥青其黏度增长越快。拉伸试验表明,当聚氨酯环氧的掺量为40%时,其力学性能优异,且均满足规范要求。     

微表处用水性环氧改性乳化沥青的性能研究

为进一步明确微表处用水性环氧改性乳化沥青材料的性能,优选2种水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,制备水性环氧改性乳化沥青。对比分析了不同温度及水性环氧树脂掺量下水性环氧改性乳化沥青的固化时间与黏附性,研究了不同温度下水性环氧改性乳化沥青黏度随时间的变化规律。结果表明:2种水性环氧改性乳化沥青的固化时间差别不大,均具有一定的可操作时间;掺入水性环氧树脂能明显提高乳化沥青与集料的黏附性,水性环氧树脂掺量宜为5%;温度越高,水性环氧改性乳化沥青的黏度增长速度越快,可储存时间越短,故使用时温度应尽量控制在45℃以内。