[0001] 本发明属于道路新材料技术领域，具体涉及一种自粘型防水粘结层材料及其制备方法。

[0002] 防水粘结层作为路面层间粘结材料，可实现封水、粘结作用，有效抵抗路面脱层、坑槽和疲劳破坏。据研究表明，防水粘结层的优劣可影响路面服役疲劳寿命的50％。此外针对水泥混凝土加铺超薄罩面以及水泥混凝土桥隧铺装，防水粘结层的作用更为重要，也得到研究者的广泛关注。常规的防水粘结层主要为普通乳化沥青，虽然其价格便宜、制备简单，但是具有粘结强度低、施工易粘轮等问题，应用效果并不理想。后续研究发展了水性环氧乳化沥青、不粘轮乳化沥青等高性能防水粘结材料。

[0003] 水性环氧乳化沥青主要在乳化沥青体系中引入环氧固化体系，可一定程度上改善粘结层的拉拔强度和抗剪强度。但是水性环氧乳化沥青的破坏属于脆性一次破坏，一旦破坏粘结层难以恢复，实际工程需要的是类似SBS/橡胶沥青碎石封层破坏时具有一定弹性恢复能力的材料特性。此外水性环氧乳化沥青在施工破乳后，不能保证完全不粘轮，会一定程度上影响工程质量。CN109943282B公开了一种水性环氧树脂改性乳化沥青复合防水粘结材料及制备方法，采用破乳后固态环氧体系以及利用环氧体系常温不固化或慢固化的特性，实现了不粘轮、粘结强度高的效果，但并未关注粘层破坏后的自粘恢复问题。CN113956829A公开了一种单组分二阶反应多用途水性环氧沥青料，具有优良的防水和粘结效果。其主要通过增塑体中的石油基活性物质与空气中的活性气体发生共聚反应实现施工不粘轮的目的，但是关于粘结材料在常温以及高温环境的不粘轮效果未见涉及。

[0029] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的内容作进一步的说明，但本发明的内容并不局限于实施例表述的范围。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。

[0030] 各实施例及对比例中E44水性环氧树脂购自常州广树化工科技有限公司，E51水性环氧树脂购自常州广树化工科技有限公司，E56水性环氧树脂购自常州广树化工科技有限公司，SBS4303乳液购自燕山石化，NH136水性松香增粘乳液购自苏州金国峰压敏胶乳液有限公司，NH138水性松香增粘乳液购自苏州金国峰压敏胶乳液有限公司，844A丙烯酸酯乳液购自广州荣东化工有限公司，SBS LG411乳液购自天津乐金渤天责任有限公司，WG828脂肪胺固化剂购自苏州梅果望地坪材料有限公司，WAC‑1120丙烯酸酯乳液购自斯美特工业有限公司，650酰胺基胺类固化剂购自无锡光明化工有限公司，MD02双氰胺固化剂购自张家港雅瑞化工有限公司，DMP‑30酚醛胺类固化剂购自南通润丰石油化工有限公司，HT2833双氰胺固化剂购自张家港雅瑞化工有限公司，HT2844双氰胺固化剂购自张家港雅瑞化工有限公司，DEH140酰胺基胺类固化剂购自美国陶氏化学。

[0031] 实施例1

[0032] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份SBS4303乳液、10份NH136水性松香增粘乳液和5份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到固含量为60％的A组分，密封保存。

[0033] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂，4份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结2
层材料用量采用0.8kg/m。

[0034] 实施例2

[0035] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份E44水性环氧树脂、5份SBS LG411乳液、5份NH138水性松香增粘乳液和5份WAC‑1120丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到固含量为65％的A组分，密封保存。

[0036] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂、1份DMP‑30酚醛胺类固化剂，6份HT2833双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材2
料。相关测试自粘型防水粘结层材料用量采用0.7kg/m。

[0037] 实施例3

[0038] 将100份阴离子快裂乳化沥青(新乡龙腾公路科技有限公司)、5份E44水性环氧树脂、10份E56水性环氧树脂、7.5份SBS4303乳液、8份NH136水性松香增粘乳液和1份844A丙烯酸酯乳液、2份WAC‑1120丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到固含量为63％的A组分，密封保存。

[0039] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂、1份DMP‑30酚醛胺类固化剂，3份MD02双氰胺固化剂、4份HT2844双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得2
到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结层材料用量采用0.9kg/m。

[0040] 实施例4

[0041] 将100份阴离子快裂乳化沥青(新乡龙腾公路科技有限公司)、20份E51水性环氧树脂、8份SBS LG411乳液、6份NH138水性松香增粘乳液和2份WAC‑1120丙烯酸酯乳液、2份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到固含量为65％的A组分，密封保存。

[0042] 使用前在A组分中加入1.5份WG828脂肪胺固化剂，1.5份DMP‑30酚醛胺类固化剂，6份HT2833双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水2
粘结层材料用量采用1.0kg/m。

[0043] 实施例5

[0044] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份E56水性环氧树脂、9份SBS4303乳液、4份NH136水性松香增粘乳液、6份NH138水性松香增粘乳液和4份WAC‑1120丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到固含量为60％的A组分，密封保存。

[0045] 使用前在A组分中加入1.5份650酰胺基胺类固化剂、1份DMP‑30酚醛胺类固化剂，7.5份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水
2
粘结层材料用量采用0.6kg/m。

[0046] 实施例6

[0047] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份SBS4303乳液、10份NH136水性松香增粘乳液和5份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到固含量为60％的A组分，密封保存。

[0048] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份DEH140酰胺基胺类固化剂，4份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结2
层材料用量采用0.8kg/m。

[0049] 实施例7

[0050] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份SBS4303乳液、10份NH136水性松香增粘乳液和5份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到固含量为60％的A组分，密封保存。

[0051] 使用前在A组分中加入2份WG828脂肪胺固化剂，4份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀2
即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结层材料用量采用0.8kg/m。

[0052] 对比例1

[0053] 本对比例是基于实施例1设定，其区别之处在于本对比例减少了SBS乳液的用量，其他均与实施例1一致。

[0054] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、3份SBS4303乳液、10份NH136水性松香增粘乳液和5份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到A组分，密封保存。

[0055] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂，4份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结2
层材料用量采用0.8kg/m。

[0056] 对比例2

[0057] 本对比例是基于实施例1设定，其区别之处在于本对比例未加入水性松香增粘乳液，其他均与实施例1一致。

[0058] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份SBS4303乳液和5份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到A组分，密封保存。

[0059] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂，4份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结2
层材料用量采用0.8kg/m。

[0060] 对比例3

[0061] 本对比例是基于实施例1设定，其区别之处在于本对比例未加入丙烯酸酯乳液，其他均与实施例1一致。

[0062] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份SBS4303乳液、10份NH136水性松香增粘乳液，在常温搅拌混合均匀得到A组分，密封保存。

[0063] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂，4份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结2
层材料用量采用0.8kg/m。

[0064] 对比例4

[0065] 本对比例是基于实施例1设定，其区别之处在于减少了高温固化剂的用量，其他均与实施例1一致。

[0066] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份SBS4303乳液、10份NH136水性松香增粘乳液和5份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到A组分，密封保存。

[0067] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂，2份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结2
层材料用量采用0.8kg/m。

[0068] 对比例5

[0069] 本对比例是基于实施例1设定，其区别之处在于增加了高温固化剂的用量，其他均与实施例1一致。

[0070] 将100份阴离子快裂乳化沥青(江苏宝利沥青股份有限公司)、10份E51水性环氧树脂、10份SBS4303乳液、10份NH136水性松香增粘乳液和5份844A丙烯酸酯乳液，在常温搅拌混合均匀得到A组分，密封保存。

[0071] 使用前在A组分中加入1份WG828脂肪胺固化剂，1份650酰胺基胺类固化剂，8份MD02双氰胺固化剂，搅拌均匀即可得到自粘型防水粘结层材料。相关测试自粘型防水粘结2
层材料用量采用0.8kg/m。

[0072] 对比例6

[0073] 市售水性环氧防水粘结材料，相关测试自粘型防水粘结层材料用量采用0.8kg/2
m。

[0074] 性能测试：

[0075] 参照DB32/T 2285‑2012《水泥混凝土桥面防水粘结层材料防水粘结层施工技术规范》相关标准对防水粘结层材料进行相关性能检测。层间拉拔强度和层间抗剪强度上下层分别采用高模量AC20沥青混合料和C40水泥混凝土。一次破坏后的试件层间拉拔强度采用测试后从界面破坏的双层混凝土，对其施加一定压力后常温放置1d进行性能测试。防水粘结层的粘轮情况采用手触法，将粘层涂覆在基材上放入对应温度烘箱中保温1h。对各实施例和对比例进行破乳实验，各实施例和对比例破乳时间均小于1h，破乳速度较快。对各实施例和对比例进行透水实验，在0.3MPa条件下均满足30min不透水。测试结果如表1、表2所示。

[0076] 表1不同防水粘结层材料在25℃测试性能汇总

[0077]

[0078] 表2不同防水粘结层材料在60℃测试性能汇总

[0079]

[0080] 表1和表2数据分别为防水粘结层材料实施例、对比例在25℃和60℃测试结果对比。结果表明，本发明实施例在常温和高温条件下均可实现不粘轮的效果，且具有优异的粘结性能。25℃条件下，本发明实施例附着力拉拔强度大于1.8MPa，层间拉拔强度大于0.9MPa，层间抗剪强度大于1.0MPa。60℃条件下，各种粘结强度也维持在较高的水平下，层间拉拔强度和层间斜剪强度平均值均大于0.4MPa，可有效抵抗高温条件下粘层破坏。

[0081] 此外实施例在一次破坏受压后，表现出良好的粘层自粘特性，拉拔强度仍然保持在较高的水平，25℃条件下一次破坏后恢复的层间拉拔强度大于0.4MPa，60℃条件下一次破坏后恢复的层间拉拔强度大于0.13MPa，均大于对比例。本发明的防水粘结层压敏自粘特性可以实现破坏后部分性能自恢复，有效克服常规粘层材料一次破坏的问题。

[0082] 对比例1与实施例1比较，减少了SBS乳液的用量。由测试结果可知，对比例1较实施例1在25℃与60℃条件下其附着力拉拔强度、层间拉拔强度、层间斜剪强度均有大幅下降，材料也无法实现不粘轮的效果，这是因为SBS胶乳的引入有两方面作用：第一方面可以实现对基质沥青的改性，引入可以实现高粘沥青的效果，具有优异的粘弹性和内聚力。第二方面高掺量SBS胶乳由于密度差的原因可以上浮至防水粘结层上部，与一阶段反应的环氧体系共同实现不粘轮效果，因此减少SBS乳液的用量即会无法实现不粘轮的效果。

[0083] 对比例2与实施例1比较，未加入水性松香增粘乳液。由测试结果可知，对比例1较实施例1在25℃与60℃条件下其附着力拉拔强度、层间拉拔强度、层间斜剪强度均有大幅下降，材料也无法实现不粘轮的效果，这是因为水性松香增粘乳液作为一种增粘组分，可以和SBS组分一起对基质沥青进行有效改性，大幅度提高沥青的内聚力和高温性能。防水粘结层的破坏一般发生在夏季高温环境中，环氧固化体系、松香增粘树脂和高掺量SBS共同作用，可降低防水粘结层材料对温度的敏感性。此外对比例2的一次破坏后层间粘结强度最小，主要是因为松香增粘组分具有一定的压敏和自粘特性，防水粘结层在受力或夏季温度下发生一定粘结层破坏后，路面仍然处于受压的服役状态，松香增粘乳液的自粘性和粘附性可将破坏的防水粘结层材料内聚在一起，一定程度上恢复粘结作用，有效抵抗传统水性环氧乳化沥青粘结层一次破坏后无粘结力的情况。

[0084] 对比例3与实施例1比较，未加入丙烯酸酯乳液。由测试结果可知，对比例3较实施例1在25℃与60℃条件下其附着力拉拔强度、层间拉拔强度和层间斜剪强度有一定程度的下降。这是因为针对防水粘结层粘结上下层的作用机理，在实际服役过程中的破坏一般发生在防水粘结层与下层基面。特别是针对水泥混凝土加铺，提高防水粘结层的渗透性和与下层的粘结，有助于抵抗应力破坏。丙烯酸酯乳液具有良好的渗透性，可以在水泥混凝土中的微孔有效渗透形成铆钉作用，抵抗层间破坏，增强粘结性能。此外可有助于提高粘结层的防水性能，抵抗水分对粘结层粘结效果的影响。

[0085] 对比例4与实施例1比较，减少了高温固化剂的用量。由测试结果可知，对比例4较实施例1在25℃与60℃条件下其附着力拉拔强度稍有下降，仍可实现不粘轮的效果，但是层间拉拔强度和一次破坏后的层间拉拔强度下降明显。这是因为环氧固化体系是实现本发明的关键调控因素，一方面通过常温固化体系实现粘结层材料破乳后不粘轮，需保证粘结层材料发生一定的交联反应；另一方面从提高高温条件下粘结层的抗拉拔和抗剪切性能，需要环氧体系再次发生反应，增强与上层沥青混凝土的粘结。但是从粘层材料后期破坏后能有一定的自粘性能角度，环氧体系的固化程度不能过大。因此本发明环氧固化体系的交联程度需要控制在一定的范围内。对比例4高温固化剂含量相比实施例1减少，整体固化程度减弱，表现为拉拔强度降低。对比例5与实施例1比较，增加了高温固化剂的用量。由测试结果可知，对比例5较实施例1在25℃与60℃条件下其附着力拉拔强度、层间拉拔强度和层间斜剪强度稍有下降，仍可实现不粘轮的效果，但是一次破坏后的层间拉拔强度下降明显。这是因为环氧固化体系是实现本发明的关键调控因素，环氧固化体系的交联程度需要控制在一定的范围内，交联密度过大，粘结材料脆性大、应力缺陷多，会影响粘结与抗拉拔性能。此外环氧体系如果完全产生三维交联网络结构，粘层破坏后仍是刚性的一次破坏，实现不了自粘的效果。

[0086] 综上，本发明的自粘型防水粘结层材料具有制备方法简单、破乳速度快、防水效果好、不粘轮、粘结强度和抗剪强度高、破坏后可压敏自粘结的特点，综合性能优于各对比例及市售产品，适用于水泥混凝土加铺超薄罩面、白改黑、桥隧铺装等应用场景。