一種路用阻燃瀝青的製作方法
2023-06-11 00:43:36
專利名稱：一種路用阻燃瀝青的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種瀝青，更具體的說，本發明涉及的是一種路用阻燃瀝青。
背景技術：
瀝青是石油煉製的最終產品，是建築上廣泛採用的廉價而豐富的建築材料，用於防水、防潮、防腐、防鏽、防滲漏等。它的某些性能是合成橡膠、合成樹脂所不能比擬的。但是，瀝青有容易燃燒、燃燒產生大量黑煙、受熱熔滴、流淌的特點，具有很大的火災危險性，其應用也受到一定的限制。為此，瀝青的難燃化研究具有很大的現實意義。
隨著道路使用者對路面行駛質量要求的提高，平整、耐磨、低噪音的瀝青混凝土路面可能代替水泥混凝土路面，而逐漸成為隧道路面的發展主流。而根據國內外的報導可知在隧道中瀝青路面的使用過程中，交通事故造成的火災是隧道路面使用過程中必須注意的一個問題。當隧道內發生交通事故後，引起路面著火，因火勢發展迅猛，人員來不及疏散導致更大的人員傷亡，對國家和人民生命財產造成不必要的損失.另外，瀝青著火時產生大量黑煙，又對環境造成了嚴重汙染。
瀝青的難燃化技術是近幾年來各國消防界保險界所共同關心的熱門話題。國外對阻燃材料的研究，主要是用於阻燃織物、建築油氈、阻燃建材、消防隊員所用服裝等方面，應用於路用瀝青阻燃的尚沒見。國內對阻燃瀝青的研究主要是用於建築油氈，用於道路中尚沒見。
發明內容本發明是為了提供一種燃燒時的氧指數、煙密度及煙氣等級符合國家對於阻燃材料的相關規定的路用阻燃瀝青。本發明的另一目的是提供上述路用阻燃瀝青的製備方法。
一種路用阻燃瀝青，按重量份組成為重交通道路石油瀝青60份～80份；十溴聯苯醚3份～8份；氫氧化鎂5份～20份；氫氧化鋁5份～20份；偶聯劑0.3份～0.7份；調和劑1份～3份；改性劑0.5份～1.5份。
上述路用阻燃瀝青組份中的重交通道路石油瀝青為AH-70。
上述路用阻燃瀝青組分中，十溴聯苯醚是阻燃劑；氫氧化鎂和氫氧化鋁起阻燃抑煙作用，，兩者同時使用比單獨使用其一效果好，當兩者重量比為1∶1時阻燃抑煙效果最好；偶聯劑選用鈦酸酯類，可以使氫氧化鎂和氫氧化鋁更好的分散在體系中；改性劑選用丁苯橡膠，它改善阻燃瀝青的延度；調和劑可以改善阻燃瀝青的針入度、軟化點等指標，調和劑選用抽出油，抽出油的理化指標如下表所列
上述路用阻燃瀝青的製備方法，包括如下步驟1、熔融重交通道路石油瀝青使一定重量的重交通道路石油瀝青保持在80℃，達到熔融狀態；2、加入添加劑在熔融瀝青中按量加入十溴聯苯醚、氫氧化鎂、氫氧化鋁、偶聯劑和調和劑，且邊加入邊攪拌，使得各組份混合均勻；3、加入改性劑然後加入改性劑，一邊加入改性劑，一邊用高速剪切機在1000r/min下剪切10min，使改性劑融脹，再繼續在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性劑在剪切作用下逐漸變細，最終以細小顆粒均勻分布於瀝青中，剪切起始溫度為80℃，在剪切過程中，阻燃瀝青會逐漸的升溫，升溫不能超過120℃，最後得到路用阻燃瀝青。
本發明的阻燃瀝青具有較高的氧指數，在燃燒表面形成了穩定的炭化層，產生自熄現象，使燃燒終止。阻燃瀝青燃燒時的黑煙少，減小對環境的汙染。如果阻燃瀝青路面發生火災，人員傷亡和財產損失都會較少，具有較廣闊的應用前景和良好的社會經濟效益。製備方法簡單，有效，經濟，且使用方便，適用面廣。
具體實施方式阻燃劑通過物理或化學作用，在火焰區和凝相區對燃燒過程進行幹擾，以實現降低燃燒速度，達到阻燃的目的。其一般是通過下面一種或幾種途徑達到阻燃目的吸熱效應、覆蓋隔離效應、轉移效應、抑制效應、協同效應。阻燃劑的阻燃機理概括為阻隔熱量機理、氣相阻燃機理、凝固相阻燃機理。
十溴聯苯醚的阻燃機理是一方面由於受熱分解產生了滷化氫氣體，捕獲了瀝青燃燒裂解時產生的活性很大的游離基HO·，切斷了游離基HO·的聯鎖反應，使瀝青的燃燒速度大大降低；另一方面，由於該阻燃劑是炭化物生成的促進劑，當加入一定量以後，炭化物的生成速度大於炭化物滴落速度，從而在燃燒表面形成了穩定的炭化層，產生自熄現象，使燃燒終止；氫氧化鎂和氫氧化鋁阻燃抑煙的機理是它們在物質燃燒的初期主要發生吸熱分解反應，產生大量的水，水進一步蒸發吸收大量的熱能，起到降低燃燒體系溫度和稀釋體系中氧濃度的作用。在相同的填充量下，不同的氫氧化鋁、氫氧化鎂配比其阻燃效果差別不明顯，但兩種複合使用則比單獨使用效果要好，因為雖都是脫水反應，但在分解溫度和吸熱量上有差別。氫氧化鎂需在更高的溫度下才脫水，並同時有碳化效果。而氫氧化鋁的吸熱量相對小些，因其抑制材料溫度上升的效果不如氫氧化鎂，兩者複合使用則能相互補充，其阻燃性能比單獨使用效果要好。氫氧化鎂比氫氧化鋁具有較好的抑煙效果。
實施例中使用的各組份為試劑名稱符合的標準或生產廠家重交通道路石油瀝青AH-70和AH-90 符合GB/T15180-2000標準氫氧化鎂(1000目)濟南泰星精細化工有限公司氫氧化鋁(1000目)濟南泰星精細化工有限公司十溴二苯醚 濟南泰星精細化工有限公司偶聯劑鈦酸酯TC-114安徽泰昌化工有限公司改性劑丁苯橡膠(SBR) 淄博高氏科工貿有限公司調和劑抽出油 理化指標符合下表所列
實施例1按重量稱取重交通道路石油瀝青AH-70 60份；十溴聯苯醚8份；氫氧化鎂20份；氫氧化鋁20份；偶聯劑0.6份；調和劑1.5份；改性劑0.5份。
首先將重交通道路石油瀝青AH-70在恆溫80℃時熔融，在熔融瀝青中加入十溴聯苯醚、氫氧化鎂、氫氧化鋁、偶聯劑和調和劑，且邊加入邊攪拌，使得各組份能夠均勻的混合在瀝青中，然後加入改性劑，一邊加入改性劑，一邊用高速剪切機在1000r/min下剪切10min，使改性劑融脹，再繼續在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性劑在剪切作用下逐漸變細，最終以細小顆粒均勻分布於瀝青中，這樣製成阻燃瀝青。
實施例2按重量稱取重交通道路石油瀝青AH-70 80份；十溴聯苯醚3份；氫氧化鎂5份；氫氧化鋁10份；偶聯劑0.45份；調和劑2份；改性劑1.5份。製備過程同實施例1。
實施例3按重量稱取重交通道路石油瀝青AH-70 65份；十溴聯苯醚6份；氫氧化鎂10份；氫氧化鋁5份；偶聯劑0.3份；調和劑1份；改性劑0.8份。製備同實施例1。
實施例4按重量稱取重交通道路石油瀝青AH-90 70份；十溴聯苯醚7份；氫氧化鎂15份；氫氧化鋁10份；偶聯劑0.7份；調和劑3份；改性劑1份。製備過程同實施例1。
實施例5按重量稱取重交通道路石油瀝青AH-90 70份；十溴聯苯醚6份；氫氧化鎂10份；氫氧化鋁10份；偶聯劑0.6份；調和劑2份；改性劑0.8份。製備過程同實施例1。
實施例中得到的阻燃瀝青按下列標準測試針入度GB/T4509、軟化點GB/T4507、延度GB/T 4508、石油產品閃點與燃點測定法(開口杯法)GB/T267、氧指數法GB/T 2406-93、煙密度GB/T 8627-1999、材料產煙毒性分級GA 132-1996，所得數據如下表
從上表中可看出，按本發明製備的阻燃瀝青的延度、針入度和軟化點都達到了重交通道路石油瀝青GB/T15180-2000中規定的要求，並且氧指數都大於27，煙密度都小於75，煙氣毒性等級為準安全一級(ZA1)，達到了國家對阻燃材料的相關要求。
權利要求
1.一種路用阻燃瀝青，按重量份組成為重交通道路石油瀝青60份～80份；十溴聯苯醚3份～8份；氫氧化鎂5份～20份；氫氧化鋁5份～20份；偶聯劑0.3份～0.7份；調和劑1份～3份；改性劑0.5份～1.5份。
2.根據權利要求1所述的路用阻燃瀝青，組份中的重交通道路石油瀝青為AH-70。
3.根據權利要求1或2所述的路用阻燃瀝青，偶聯劑選用鈦酸酯類；改性劑選用丁苯橡膠；調和劑選用抽出油，抽出油的理化指標應符合下表要求
4.根據權利要求3所述的路用阻燃瀝青，組份中氫氧化鎂和氫氧化鋁兩者重量比為1∶1。
5.根據權利要求3所述的路用阻燃瀝青的製備方法，包括如下步驟1)熔融重交通道路石油瀝青使一定重量的重交通道路石油瀝青保持在80℃，達到熔融狀態；2)加入添加劑在熔融瀝青中按量加入十溴聯苯醚、氫氧化鎂、氫氧化鋁、偶聯劑和調和劑，且邊加入邊攪拌，使得各組份混合均勻；3)加入改性劑然後加入改性劑，一邊加入改性劑，一邊用高速剪切機在1000r/min下剪切10min，使改性劑融脹，再繼續在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性劑在剪切作用下逐漸變細，最終以細小顆粒均勻分布於瀝青中，剪切起始溫度為80℃，在剪切過程中，阻燃瀝青會逐漸的升溫，升溫不能超過120℃，最後得到路用阻燃瀝青。
全文摘要
本發明公開了一種路用阻燃瀝青，按重量份組成為重交通道路石油瀝青60份～80份；十溴聯苯醚3份～8份；氫氧化鎂5份～20份；氫氧化鋁5份～20份；偶聯劑0.3份～0.7份；調和劑1份～3份；改性劑0.5份～1.5份。本發明的阻燃瀝青具有較高的氧指數，在燃燒表面形成了穩定的炭化層，產生自熄現象，使燃燒終止。阻燃瀝青燃燒時的黑煙少，減小對環境的汙染。如果阻燃瀝青路面發生火災，人員傷亡和財產損失都會較少，具有較廣闊的應用前景和良好的社會經濟效益。製備方法簡單，有效，經濟，且使用方便，適用面廣。
文檔編號E01C7/18GK1935902SQ20051003741
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月22日 優先權日2005年9月22日
發明者高雲龍, 廖克儉, 何唯平 申請人:深圳市海川實業股份有限公司