一種防護(hù)欄用膠粘劑、其制備方法及由其制成的高速公路用防護(hù)欄與流程

本發(fā)明屬于道路防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防護(hù)欄用膠粘劑、其制備方法及由其制成的高速公路用防護(hù)欄。

背景技術(shù)：

道路防護(hù)已經(jīng)成為道路建設(shè)不可或缺的一部分，尤其是高速道路防護(hù)，設(shè)置的高速路用防護(hù)欄，其最主要的目的在于吸收撞擊能量，從而可以對(duì)行駛在高速路上的車輛進(jìn)行保護(hù)，防止較大交通事故的發(fā)生。然而目前，高速公路用防護(hù)欄在力學(xué)強(qiáng)度、減震、緩沖、防水性、耐候性、安裝簡(jiǎn)單、快捷、維護(hù)成本低等性能方面仍需要進(jìn)一步改進(jìn)和提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種防護(hù)欄用膠粘劑，提供其制備方法是本發(fā)明的又一發(fā)明目的，提供由其制備的高速公路用防護(hù)欄是本發(fā)明的第三個(gè)發(fā)明目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種防護(hù)欄用膠粘劑，所述膠粘劑由A、B兩組分組成，其中，

A組分的重量組成為：環(huán)氧樹脂100份、發(fā)泡劑12～32份、甲苯縮水甘油醚5～12份、丁腈橡膠5～11份；

B組分的重量組成為：固化劑35份、三聚氰胺5～10份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺8～17份；

所述多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和三乙烯四胺反應(yīng)制得，多亞甲基多苯基多異氰酸酯和三乙烯四胺的用量份數(shù)比為100：25～46。

所述A組分和B組分的重量比為100:93～103。

所述環(huán)氧樹脂為酚基丙烷環(huán)氧樹脂、有機(jī)鈦改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、三聚氰酸環(huán)氧樹脂、溴改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、氯改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、酚基丙烷側(cè)鏈型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、四酚基環(huán)氧樹脂、間苯二酚環(huán)氧樹脂中的一種。

所述固化劑為己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一種。

所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、正戊烷、正己烷、正庚烷、偶氮二異丁腈中的一種。

所述的防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1）將環(huán)氧樹脂、發(fā)泡劑、甲苯縮水甘油醚、丁腈橡膠按比例混合，在25～45℃、攪拌速度為95～110r/min下反應(yīng)0.1～0.5h，得到A組分；

2）先將多亞甲基多苯基多異氰酸酯（PAPI）和三乙烯四胺按比例混合，在45～60℃、攪拌速度90～120r/min條件下反應(yīng)0.2～0.5h得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；再將固化劑、三聚氰胺、多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺按比例混合，在26～43℃，攪拌速度為85～100r/min條件下反應(yīng)0.1～0.5h，得到B組分；

3）將A組分和B組分按比例混合后，涂覆在待膠粘表面，固化即可。

固化的具體操作為：于20～40℃下固化2～10min、60～100℃固化1～5min。該步驟中，高溫固化時(shí)，可采用采用紅外管或紅外線加熱的方式。

步驟2）中多亞甲基多苯基多異氰酸酯和三乙烯四胺混合時(shí)，將三乙烯四胺以1mL/min的速度添加到多亞甲基多苯基多異氰酸酯中。

一種高速公路用防護(hù)欄，包括立柱，所述立柱通過防護(hù)欄膠粘劑依次連接鋁波形防護(hù)板和不銹鋼波形防護(hù)板，所述防護(hù)欄膠粘劑采用權(quán)利要求4所述的方法制得的防護(hù)欄用膠粘劑。

所述不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱的粘結(jié)表面須先經(jīng)打磨光滑步驟。其目的為了提高環(huán)氧膠粘劑的附著力。

本申請(qǐng)中，各主要組分所起的作用如下：

多亞甲基多苯基多異氰酸酯的目的是提高環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度、減震性能以及發(fā)泡性能；

所述三聚氰胺的目的提高環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度和力學(xué)強(qiáng)度；

所述甲苯縮水甘油醚的目的是為了調(diào)整膠粘劑的粘度，以便于施工；

所述丁腈橡膠的目的為了提高防護(hù)欄的減震性能。

本發(fā)明膠粘劑的涂布量最好為0.1～1kg/m²。

本發(fā)明通過改變反應(yīng)物原料和工藝方式，制備的防護(hù)欄具有優(yōu)異的高力學(xué)強(qiáng)度、減震、緩沖、防水性、耐候性、安裝簡(jiǎn)單、快捷、維護(hù)成本低等性能。

本發(fā)明具體的有益效果體現(xiàn)在：

1、防護(hù)欄采用不銹鋼波形防護(hù)欄、鋁波形防護(hù)欄、膠粘劑、立柱復(fù)合結(jié)構(gòu)，不銹鋼波形防護(hù)欄具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度和抗沖擊性能，可賦予防護(hù)欄優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度和抗沖擊性能；所述膠粘劑為環(huán)氧膠粘劑，內(nèi)部具有泡孔結(jié)構(gòu)，可賦予防護(hù)欄優(yōu)異的抗減震性能、抗緩沖性能以及提高不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱之間的粘結(jié)性能，且無需加防阻塊；發(fā)泡類材料具有質(zhì)量輕，不僅可降低防護(hù)欄的整體重量，還可降低防護(hù)欄的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)等成本；鋁屬于軟金屬，在一定程度上可進(jìn)一步提高防護(hù)欄的抗減震性能和抗緩沖性能；

2、膠粘劑中引入三聚氰胺、多亞甲基多苯基多異氰酸酯，不僅可提高環(huán)氧膠粘劑的交聯(lián)密度，還可提高環(huán)氧膠粘劑的力學(xué)強(qiáng)度和抗減震性能；

3、制備的膠粘劑具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)，所形成的泡孔結(jié)構(gòu)為閉孔結(jié)構(gòu)，不僅可以賦予膠粘劑優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度，還可以達(dá)到優(yōu)異的防水性能和耐候性；

4、甲苯縮水甘油醚的加入可調(diào)整膠粘劑的粘度，方便施工操作；膠粘劑的固化溫度和固化時(shí)間具有可調(diào)整空間，可依據(jù)施工工藝和施工條件進(jìn)行調(diào)整；

5、利用本申請(qǐng)的膠粘劑制備的防護(hù)欄安裝無需額外的配件固定，具有安裝簡(jiǎn)便、快捷、美觀的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是對(duì)比例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是對(duì)比例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。

實(shí)施例1-10

為使說明書簡(jiǎn)潔，實(shí)施例1-10所述的防護(hù)欄用膠粘劑各組成以表格的形式給出，具體見表1所示。

表1實(shí)施例1-10防護(hù)欄用膠粘劑各組成

下續(xù)表1

。

實(shí)施例1

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1）稱取100份酚醛環(huán)氧樹脂、23份偶氮二異丁腈、8份甲苯縮水甘油醚、7份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度35℃，攪拌速度為100r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到A組分；

2）先稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和36份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度53℃，攪拌速度為105r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份三乙烯四胺、7份三聚氰胺、11份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度29℃，攪拌速度為90r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到B組分；

3）稱取100份A組分和95份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.3kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在25℃下固化3min，85℃固化2min，即得。

實(shí)施例2

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份酚基丙烷環(huán)氧樹脂、12份十二烷基硫酸鈉、5份甲苯縮水甘油醚、5份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度25℃，攪拌速度為95r/min條件下反應(yīng)0.1h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和25份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度45℃，攪拌速度為90r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份己二胺、5份三聚氰胺、8份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度26 ℃，攪拌速度為85r/min條件下反應(yīng)0.1h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和93份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.1kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在20℃固化10min，60℃固化5min，即得。

實(shí)施例3

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份酚醛環(huán)氧樹脂、32份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、12份甲苯縮水甘油醚、11份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度45℃，攪拌速度為110r/min條件下反應(yīng)0.5h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和46份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度60℃，攪拌速度為120r/min條件下反應(yīng)0.5h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份二乙氨基丙胺、10份三聚氰胺、17份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度43 ℃，攪拌速度為100r/min條件下反應(yīng)0.5h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和103份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按1kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在40℃固化2min，100℃固化1min，即得。

實(shí)施例4

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份有機(jī)鈦改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、15份十二烷基硫酸鈉、10份甲苯縮水甘油醚、10份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度30℃，攪拌速度為100r/min條件下反應(yīng)0.4h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和30份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度50℃，攪拌速度為100r/min條件下反應(yīng)0.4h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份己二胺、6份三聚氰胺、10份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度30℃，攪拌速度為90r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和95份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.5kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在25℃固化9min，70℃固化4min，即得。

實(shí)施例5

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份三聚氰酸環(huán)氧樹脂、20份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、7份甲苯縮水甘油醚、8份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度35 ℃，攪拌速度為105r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和40份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度55℃，攪拌速度為110r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份三乙烯四胺、9份三聚氰胺、9份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度35 ℃，攪拌速度為95r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和100份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.6kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在38℃固化2min，90℃固化1min，即得。

實(shí)施例6

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份氯改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、31份正戊烷、11份甲苯縮水甘油醚、9份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度37℃，攪拌速度為99r/min條件下反應(yīng)0.4h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和45份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度57℃，攪拌速度為115r/min條件下反應(yīng)0.4h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份二乙氨基丙胺、8份三聚氰胺、12份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度41℃，攪拌速度為93r/min條件下反應(yīng)0.4h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和96份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.9 kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)欄、鋁波形防護(hù)欄和立柱表面，在24℃固化8min，80℃固化2min，即得。

實(shí)施例7

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份四酚基環(huán)氧樹脂、26份正己烷、7份甲苯縮水甘油醚、7份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度29℃，攪拌速度為102r/min條件下反應(yīng)0.4h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和32份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度48℃，攪拌速度為99r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份二乙烯三胺、9份三聚氰胺、14份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度39 ℃，攪拌速度為87r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和97份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.7kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在26℃固化5min，70℃固化3min，即得。

實(shí)施例8

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份酚基丙烷側(cè)鏈型環(huán)氧樹脂、17份正戊烷、8份甲苯縮水甘油醚、9份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度33 ℃，攪拌速度為101r/min條件下反應(yīng)0.4h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和44份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度51℃，攪拌速度為112r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份三乙烯四胺、7份三聚氰胺、14份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度28 ℃，攪拌速度為91r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和98份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.6kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在28℃固化5min，75℃固化4min，即得。

實(shí)施例9

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份間苯二酚環(huán)氧樹脂、17份正庚烷、6份甲苯縮水甘油醚、5份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度34℃，攪拌速度為103r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和32份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度47℃，攪拌速度為91r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份二乙烯三胺、9份三聚氰胺、16份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度28 ℃，攪拌速度為92r/min條件下反應(yīng)0.1h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和101份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.7kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在26℃固化5min，85℃固化3min，即得。

實(shí)施例10

所述防護(hù)欄用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取100份溴改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、22份偶氮二異丁腈、11份甲苯縮水甘油醚、8份丁腈橡膠加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度33 ℃，攪拌速度為100r/min條件下反應(yīng)0.3h，得到A組分；

2)稱取100份多亞甲基多苯基多異氰酸酯和36份三乙烯四胺加入到反應(yīng)器中，維持體系溫度56℃，攪拌速度為103r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺；稱取35份三乙烯四胺、7份三聚氰胺、13份多亞甲基多苯基多異氰酸酯改性三乙烯四胺加入到反應(yīng)釜中，維持體系溫度35℃，攪拌速度為94r/min條件下反應(yīng)0.2h，得到B組分；

3)稱取100份A組分和96份B組分配制成膠粘劑，膠粘劑按0.4kg/m²涂布量涂覆在打磨過的不銹鋼波形防護(hù)板、鋁波形防護(hù)板和立柱表面，在31℃固化4min，93℃固化2min，即得。

實(shí)施例11

一種高速公路用防護(hù)欄，包括立柱1，所述立柱1通過膠粘劑2依次連接鋁波形防護(hù)板3和不銹鋼波形防護(hù)板4，所述膠粘劑采用實(shí)施例1-10所述的方法制得的防護(hù)欄用膠粘劑。對(duì)制得的防護(hù)欄進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)防撞等級(jí)均達(dá)到SA，抗減震性能均達(dá)到優(yōu)。表2是以實(shí)施例1制成的防護(hù)欄為例對(duì)其防撞性能進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參見JTG/TF83-01-2004）同時(shí)并與采用現(xiàn)有安裝方法安裝的防護(hù)欄進(jìn)行比較。結(jié)果見表2所示。

對(duì)比例1：參照?qǐng)D2，制備方法是：1）在立柱1上打螺孔；2）通過螺栓和螺帽5將不銹鋼波形防護(hù)欄4固定在立柱1上。

對(duì)比例2：參照?qǐng)D3，制備方法是：1）在立柱1上方打螺孔；2）通過螺栓和螺帽5將不銹鋼波形防護(hù)欄4和防阻塊6固定在立柱1上。

表2 護(hù)欄防撞性能評(píng)價(jià)

。

由表2可知，利用本發(fā)明制成的防護(hù)欄，其防撞性能要遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)比例1和2。而且本發(fā)明無需額外的配件固定，具有安裝簡(jiǎn)便、快捷、美觀的特點(diǎn)。