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环保型高韧性环氧树脂系列材料开发及工程技术

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登记号:G20190319

所属行业:水利、环境和公共设施管理业

学科分类:地球科学;

关键词: 环保型高韧性环

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 环保型高韧性环氧树脂系列材料开发及工程技术
成果登记号: G20190319 学科分类: 地球科学;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 环保型高韧性环        
推荐单位:

江苏中路工程技术研究院有限公司

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 面洽, 成果所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

环氧树脂是大跨径桥梁、隧道、高等级公路等特种铺装公认的高级材料,我国高端及特种树脂长期依赖进口,比如钢桥面用环氧80%以上来自美国和日本。由于我国高温重载使用条件苛刻,即使进口材料也往往使用3~5年就普遍出现结构性破坏,造成巨大的经济损失和社会影响。项目历时10年对环氧增韧改性、材料开发与工程化技术难题攻关,形成了具有自主知识产权的系列高韧性冷拌树脂原创性技术,实现替代进口,主要创新如下:

(1)通过数十项工程长达十年跟踪观测发现道桥环氧铺装脆化开裂与粘结失效的衰变规律,并揭示环氧施工期过快交联、服役期高温动水压耦合作用是主要成因机理,创造性的提出了钝化伯胺基团活性以延时凝胶、通过分子剪裁设计引入耐老化柔性链段形成互穿网络的改性技术路线,研制出冷拌高韧树脂,实现“换道超车”。相比热拌环氧可施工时间从1h延长至3h、固化时间从30天缩短至3天、断裂韧性提升1倍以上,常温施工“零能耗、零排放”。获全国交通优秀节能减排产品,列入省科技成果转化项目“低烟尘温冷拌路桥铺装技术与关键材料的研发及产业化”(BA2017033)的支撑。

(2)首次以高韧性树脂为平台构建了系列原创性铺装技术,解决大跨径钢桥、长大混凝土桥隧、海绵城市道路等世界性铺装难题。研发了组合式环氧(钢)桥隧铺装、碳纤维复合树脂抗裂加固薄层、超快树脂修补、单粒径大孔隙树脂海绵铺装、树脂载体型彩色(降尾气)功能涂层等,铺装马歇尔强度提升10~30%以上、-10℃低温弯曲变形提升1倍以上,60℃高温稳定性与水稳定性提升10%以上,四点弯曲疲劳寿命提高超100%,实现“耐久、绿色、安全、环保”品质工程发展理念,列入交通部成果推广目录(2017030),支撑江苏省建设了“钢桥面与隧道铺装工程技术研究中心”、“绿色公路技术研发和产业化工程中心”。

(3)研制了环氧树脂全自动计量、输送、拌合、喷洒的模块化装置,开发了JS1500型树脂混合料拌合机、移动式智能撒布车、车载式养护综合车等专业化施工装备,形成了全厚式摊铺和快速修复等部级行业工法,建立了基于RFID、RTK-GNSS等物联网技术的铺装成品全过程监控技术与质量评定指标体系,支撑江苏省建设了“高速公路与长大桥梁铺装质量数据中心”,编制了国内首个道桥冷拌树脂地方标准(DB32T 3292-2017)、行业标准《公路彩色树脂表面处治指南》,打通了研发向产业转化的最后一公里技术难题。

从其绿色属性看,高韧性冷拌树脂材料性能超过热拌环氧,可替代进口,采用冷拌冷铺工艺,其能耗相比热拌环氧沥青类铺装方案减少266MJ/t(约42%),节能量折合标准煤为9.07kg/t。碳排放相比热拌环氧沥青类铺装方案可减少16.4kg/m2,约降低80%,碳减排量折合CO2为164kg/t,具有较好的节能环保效益。高韧性树脂相比进口环氧造价便宜30%,且养生时间只需3~5天,相比热拌环氧养生30天,交通封闭时间大幅缩短。综上所示,高韧性冷拌树脂材料具有较大的社会效益、经济效益和环境效益。

授权专利36项,发明11项,软件著作权4项,发表论文46篇、SCI20篇,省高新技术产品5项、交通优秀产品3项、工法2项,省部级标准3项。成果在港珠澳大桥、润扬大桥、苏通大桥、沪宁高速、宁通高速、宁连高速及省内外多个城市建设工程中应用近100万m2,经济效益近20亿元,以王景全院士、郑健龙院士、交通部周伟总工等为首的专家组认为:研发的高韧性冷拌树脂路用性能超过国内进口产品,达到国际领先水平。


姓名: 张志祥 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 南京市浦口区浦滨路科技创新总部大厦3-1号C座14层
电子邮件: zzx@sinoroad.com
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