乳化沥青用水性环氧树脂的制备及性能介绍

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
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。
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
100Leabharlann 908070
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。
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
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
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
度的同时，兼具韧性。
敬请各位领导和专家批评指正！
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。
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
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。
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
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。
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，
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
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 ）
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。
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
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
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