乳化沥青用水性环氧树脂的制备及性能介绍

பைடு நூலகம்
灰白
乳白色 乳白色 乳白色
双酚A环氧树脂与PEG1000最佳反应时间为8h。
4.结果与讨论
4.1.4 PEG分子量大小
表7 PEG分子量大小对乳液的影响
EP:PEG
PEG400 PEG1000 60:40 60:40
乳液稳定性
优 良
分层时间
＞30天 3-5天
4.结果与讨论
4.2 红外表征
100 90 80
双酚A环氧树脂与PEG400最佳质量比为60:40。
4.结果与讨论
表4 双酚A环氧树脂与PEG1000配比对乳液的影响
EP:PEG1000
90:10 80:20 70:30 60:40 50:50
催化剂用量
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
体系浑浊时加 水量（ml）
2.9 4.1 10.6 12.8 15.8
100℃
120℃
产物淡黄，微溶， 产物浅黄，溶解， 产物浅黄，溶解， 产物浅黄，溶 稳定性差 稳定性差 稳定性差 解，稳定性差
产物浅黄，溶解， 产物浅黄，溶解， 产物深黄，白色 稳定性差 稳定性较好 乳液，稳定性好
双酚A环氧树脂与PEG-1000最佳反应温度为120℃。
4.结果与讨论
4.1.2 原料质量比
3.分析方法
3.2 FTIR红外光谱分析
本实验采用布鲁克公司的真空傅里叶红外光谱仪对 样品进行测试，透射扫描波长范围为4000~400cm-1。
3.分析方法
3.3 水性环氧树脂固化物力学性能测试 参照GB/T 7124—2008标准的规定制备测试样品， 使用微机控制电子万能试验机测试试样拉伸剪切强度，
双酚A环氧树脂与PEG-400最佳反应温度为100℃。
4.结果与讨论
表2 反应温度对乳液稳定性的影响（双酚A环氧树脂/PEG-1000 ）
3小时 60℃ 80℃
5小时
8小时
10小时
产物淡黄，不水 产物淡黄，微溶， 产物淡黄，微溶， 产物淡黄，微 解 稳定性差 稳定性差 溶，稳定性差 产物淡黄，微溶， 产物淡黄，微溶， 产物淡黄，微溶， 产物淡黄，微 稳定性差 稳定性差 稳定性差 溶，稳定性差
热沥青施工过程
1.研究背景
改性乳化沥青的研究
1 高聚物乳化沥青改性剂：SBS胶乳、SBR胶乳、氯丁胶乳等。 树脂类乳化沥青改性剂：水性环氧树脂、水性聚氨酯、聚 脲分散体等。 微纳米颗粒乳化沥青改性剂：纳米二氧化硅、有机蒙脱土、 膨润土等。
2
3
环氧树脂优异的力学性能、粘接性能、高温稳定性、耐腐蚀性，可赋予 改性乳化沥青较强的粘结力、高温稳定性、优越的弹性恢复能力和较高 的抗压、抗变形能力。但水性环氧树脂的制备较为复杂，目前针对改性 乳化沥青研发的产品很少。
度的同时，兼具韧性。
敬请各位领导和专家批评指正！
固化剂掺量
EP/PEG1000型水性环氧树脂固化物力学性能
5.结论
(1)利用双酚A环氧树脂、PEG在催化剂的作用下发生开环加成反应， 制备出一种自乳化非离子水性环氧树脂，并得出了最佳反应条件。 (2) 根据红外光谱分析，各基团的反应都是按设计理论所进行的。 (3)制备的水性环氧树脂乳液具有优异的稳定性，其固化物具有一定强
3.分析方法
3.1 水溶性及静置稳定性测定
水溶性测定：称取10g水性环氧树脂，用滴定管滴加蒸馏水，同 时不断搅拌，至出现浑浊为止，并且准确记下加入水的体积数， 水量越多，表明水性环氧树脂的亲水性能越好。
静置稳定性：将制得的水性环氧树脂乳液置于室温下放置，观 察是否有沉淀，并记录出现沉淀的时间，以测定水性环氧树脂 乳液的静置稳定性。
拉伸速度为2-4 mm/min。
4.结果与讨论
4.1 双酚A型环氧树脂/PEG合成水性环氧的工艺条件优化
采用单一变量法优化了合成工艺条件，研究了反 应温度、原料质量比、反应时间、PEG分子量对乳液稳 定性的影响。
4.结果与讨论
4.1.1反应温度
表1 反应温度对乳液稳定性的影响（双酚A环氧树脂/PEG-400 ）
乳液稳定性
差 差 良 良 优
现象
有大量沉淀 有大量沉淀 少量沉淀 少量沉淀 乳白色
双酚A环氧树脂与PEG1000最佳质量比为50:50。
4.结果与讨论
4.1.3 反应时间
表5 双酚A环氧树脂与PEG400反应时间对乳液的影响
反应时间 3h 4h 5h 6h
乳液分散性 较好 较好 较好 较好
乳液稳定性 差 差 良 优
transmittance /%
50
40 4000 3500 3000 2500 2000
-1
1500
1000
500
wavenumber/cm
图2 水性环氧树脂的FTIR光谱图
4.结果与讨论
4.3 力学性能
10 9 8 7 6 16.00% 15.00% 14.00% 13.00% 12.00% 11.00% 10.00% 9.00% 8.00% 20% 30% 40% 50% 60% 剪切强度/Mpa 断裂伸长率
1.研究背景
乳化沥青作为公路日常养护材料，具有 施工简便、节能降耗、减少污染和经济 等诸多优点，在沥青路面养护和局部修 补中得到广泛应用。
缺陷：
常温沥青施工过程
粘结度低、柔韧性差、耐老化性差、 温度敏感性大等缺点，不能满足大 交通量和重交通的要求。
因此，通过添加不同物质对乳化沥青 加以改性，改善其固有缺陷势在必行。
2.制备方法
2.1 概述
水性环氧树脂乳液是指通过物理或者化学方法，将环氧树 脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配
制的稳定分散体系。
2.制备方法
2.2 合成方法
机械法 相反转法
制备方法
自乳化法 固化剂乳化法
阴离子型 阳离子型 非离子型
2.制备方法
2.3 合成原理
在催化剂的作用下，具有高反应活性的双酚A型环氧树脂的 环氧基可开环与PEG进行加成反应，在消耗一定环氧基团的 前提下，将亲水性的醚键和羟基引入到环氧树脂的分子结构 中，使其具有一定的亲水性，制得有自乳化功能的水性环氧 树脂。将水性环氧树脂与水按比例混合，机械搅拌至分散均 一，制成水性环氧树脂乳液。
transmittance /%
70 60 50 40 30 4000 3500 3000 2500 2000
-1
1500
1000
500
wavenumber/cm
图1 双酚A环氧树脂FTIR光谱图
4.结果与讨论
100
90
80
70
60
在1098.58cm-1处出现C-O-C的特 征吸收峰，说明水性环氧树脂分 子链接上了醚键等亲水基团。 在914.30cm-1和829.44cm-1处仍保 留环氧基团，但特征吸收减弱。
3小时
60℃ 80℃
5小时
8小时
10小时
产物淡黄，不水 产物淡黄，微溶， 产物淡黄，微溶， 产物淡黄，微 解 稳定性差 稳定性差 溶，稳定性差 产物浅黄，溶解， 产物浅黄，溶解， 产物浅黄，溶解， 产物浅黄，溶 稳定性差 稳定性差 稳定性差 解，稳定性差
100℃ 产物浅黄，溶解， 产物深黄，白色乳 产物深黄，白色 稳定性较好 液，稳定性较好 乳液，稳定性好
乳化沥青用水性环氧树脂的 制备及性能研究
2015年度乳化沥青学术交流会
目录
3 1 2 3 4 3 5 研究背景 制备方法
分析方法
结果与讨论 结论
1.研究背景
沥青路面因异常天气、重载超限车辆的影响，不可避免地会出现路面
沉陷、裂缝、网裂和坑洞、辙槽、泛油、平整度变差等各种病害。这些病 害加速了沥青路面的损坏，因此加强对沥青路面的养护和修补技术研究， 具有重要意义和良好的市场前景。
乳液状态 灰白 灰白 乳白色 乳白色
7h
一般
差
灰白
双酚A环氧树脂与PEG400最佳反应时间为6h。
4.结果与讨论
表6 双酚A环氧树脂与PEG1000反应时间对乳液的影响
反应时间 3h 4h
乳液分散性 较好 较好
乳液稳定性 差 差
乳液状态 灰白 灰白
5h
6h 7h 8h
较好
较好 较好 较好
良
良 良 优
5
4 3
固化剂掺量
EP/PEG400型水性环氧树脂固化物力学性能
4.结果与讨论
10 9 8 7 6 5 4 20% 30%
16.00%
15.00%
14.00% 13.00% 12.00% 11.00% 10.00% 9.00% 8.00% 7.00% 6.00% 40% 50% 60% 剪切强度/Mpa 断裂伸长率
表3 双酚A环氧树脂与PEG400配比对乳液的影响
EP:PEG400
90:10 80:20
催化剂用量
1.5 1.5
体系浑浊时加 水量（ml）
2.5 6.5
乳液稳定性
差 良
现象
有大量沉淀 少量沉淀
70:30
60:40 50:50
1.5
1.5 1.5
9.8
11.5 14.3
良
优 优
少量沉淀
乳白色 乳白色