專利名稱：一種路用阻燃瀝青的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瀝青，更具體的說，本發(fā)明涉及的是一種路用阻燃瀝青。
背景技術(shù)：
瀝青是石油煉制的最終產(chǎn)品，是建筑上廣泛采用的廉價而豐富的建筑材料，用于防水、防潮、防腐、防銹、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(chǎn)生大量黑煙、受熱熔滴、流淌的特點，具有很大的火災(zāi)危險性，其應(yīng)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(xiàn)實意義。
隨著道路使用者對路面行駛質(zhì)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(fā)展主流。而根據(jù)國內(nèi)外的報道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(zāi)是隧道路面使用過程中必須注意的一個問題。當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生交通事故后，引起路面著火，因火勢發(fā)展迅猛，人員來不及疏散導(dǎo)致更大的人員傷亡，對國家和人民生命財產(chǎn)造成不必要的損失.另外，瀝青著火時產(chǎn)生大量黑煙，又對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。
瀝青的難燃化技術(shù)是近幾年來各國消防界保險界所共同關(guān)心的熱門話題。國外對阻燃材料的研究，主要是用于阻燃織物、建筑油氈、阻燃建材、消防隊員所用服裝等方面，應(yīng)用于路用瀝青阻燃的尚沒見。國內(nèi)對阻燃瀝青的研究主要是用于建筑油氈，用于道路中尚沒見。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了提供一種燃燒時的氧指數(shù)、煙密度及煙氣等級符合國家對于阻燃材料的相關(guān)規(guī)定的路用阻燃瀝青。本發(fā)明的另一目的是提供上述路用阻燃瀝青的制備方法。
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(lián)苯醚3份～8份；氫氧化鎂5份～20份；氫氧化鋁5份～20份；偶聯(lián)劑0.3份～0.7份；調(diào)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(lián)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(dāng)兩者重量比為1∶1時阻燃抑煙效果最好；偶聯(lián)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(diào)和劑可以改善阻燃瀝青的針入度、軟化點等指標(biāo)，調(diào)和劑選用抽出油，抽出油的理化指標(biāo)如下表所列
上述路用阻燃瀝青的制備方法，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(tài)；2、加入添加劑在熔融瀝青中按量加入十溴聯(lián)苯醚、氫氧化鎂、氫氧化鋁、偶聯(lián)劑和調(diào)和劑，且邊加入邊攪拌，使得各組份混合均勻；3、加入改性劑然后加入改性劑，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(xù)在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性劑在剪切作用下逐漸變細(xì)，最終以細(xì)小顆粒均勻分布于瀝青中，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℃，最后得到路用阻燃瀝青。
本發(fā)明的阻燃瀝青具有較高的氧指數(shù)，在燃燒表面形成了穩(wěn)定的炭化層，產(chǎn)生自熄現(xiàn)象，使燃燒終止。阻燃瀝青燃燒時的黑煙少，減小對環(huán)境的污染。如果阻燃瀝青路面發(fā)生火災(zāi)，人員傷亡和財產(chǎn)損失都會較少，具有較廣闊的應(yīng)用前景和良好的社會經(jīng)濟效益。制備方法簡單，有效，經(jīng)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(xué)作用，在火焰區(qū)和凝相區(qū)對燃燒過程進行干擾，以實現(xiàn)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(yīng)、覆蓋隔離效應(yīng)、轉(zhuǎn)移效應(yīng)、抑制效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)。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(lián)苯醚的阻燃機理是一方面由于受熱分解產(chǎn)生了鹵化氫氣體，捕獲了瀝青燃燒裂解時產(chǎn)生的活性很大的游離基HO·，切斷了游離基HO·的聯(lián)鎖反應(yīng)，使瀝青的燃燒速度大大降低；另一方面，由于該阻燃劑是炭化物生成的促進劑，當(dāng)加入一定量以后，炭化物的生成速度大于炭化物滴落速度，從而在燃燒表面形成了穩(wěn)定的炭化層，產(chǎn)生自熄現(xiàn)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(zhì)燃燒的初期主要發(fā)生吸熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的水，水進一步蒸發(fā)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，但兩種復(fù)合使用則比單獨使用效果要好，因為雖都是脫水反應(yīng)，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，并同時有碳化效果。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，兩者復(fù)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(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)廠家重交通道路石油瀝青AH-70和AH-90 符合GB/T15180-2000標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鎂(1000目)濟南泰星精細(xì)化工有限公司氫氧化鋁(1000目)濟南泰星精細(xì)化工有限公司十溴二苯醚 濟南泰星精細(xì)化工有限公司偶聯(lián)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(mào)有限公司調(diào)和劑抽出油 理化指標(biāo)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(lián)苯醚8份；氫氧化鎂20份；氫氧化鋁20份；偶聯(lián)劑0.6份；調(diào)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在恒溫80℃時熔融，在熔融瀝青中加入十溴聯(lián)苯醚、氫氧化鎂、氫氧化鋁、偶聯(lián)劑和調(diào)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，然后加入改性劑，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(xù)在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性劑在剪切作用下逐漸變細(xì)，最終以細(xì)小顆粒均勻分布于瀝青中，這樣制成阻燃瀝青。
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(lián)苯醚3份；氫氧化鎂5份；氫氧化鋁10份；偶聯(lián)劑0.45份；調(diào)和劑2份；改性劑1.5份。制備過程同實施例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(lián)苯醚6份；氫氧化鎂10份；氫氧化鋁5份；偶聯(lián)劑0.3份；調(diào)和劑1份；改性劑0.8份。制備同實施例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(lián)苯醚7份；氫氧化鎂15份；氫氧化鋁10份；偶聯(lián)劑0.7份；調(diào)和劑3份；改性劑1份。制備過程同實施例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(lián)苯醚6份；氫氧化鎂10份；氫氧化鋁10份；偶聯(lián)劑0.6份；調(diào)和劑2份；改性劑0.8份。制備過程同實施例1。
實施例中得到的阻燃瀝青按下列標(biāo)準(zhǔn)測試針入度GB/T4509、軟化點GB/T4507、延度GB/T 4508、石油產(chǎn)品閃點與燃點測定法(開口杯法)GB/T267、氧指數(shù)法GB/T 2406-93、煙密度GB/T 8627-1999、材料產(chǎn)煙毒性分級GA 132-1996，所得數(shù)據(jù)如下表
從上表中可看出，按本發(fā)明制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(guī)定的要求，并且氧指數(shù)都大于27，煙密度都小于75，煙氣毒性等級為準(zhǔn)安全一級(ZA1)，達到了國家對阻燃材料的相關(guān)要求。
權(quán)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(lián)苯醚3份～8份；氫氧化鎂5份～20份；氫氧化鋁5份～20份；偶聯(lián)劑0.3份～0.7份；調(diào)和劑1份～3份；改性劑0.5份～1.5份。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1或2所述的路用阻燃瀝青，偶聯(lián)劑選用鈦酸酯類；改性劑選用丁苯橡膠；調(diào)和劑選用抽出油，抽出油的理化指標(biāo)應(yīng)符合下表要求
4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求3所述的路用阻燃瀝青的制備方法，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(tài)；2)加入添加劑在熔融瀝青中按量加入十溴聯(lián)苯醚、氫氧化鎂、氫氧化鋁、偶聯(lián)劑和調(diào)和劑，且邊加入邊攪拌，使得各組份混合均勻；3)加入改性劑然后加入改性劑，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(xù)在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性劑在剪切作用下逐漸變細(xì)，最終以細(xì)小顆粒均勻分布于瀝青中，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℃，最后得到路用阻燃瀝青。
全文摘要
本發(fā)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(lián)苯醚3份～8份；氫氧化鎂5份～20份；氫氧化鋁5份～20份；偶聯(lián)劑0.3份～0.7份；調(diào)和劑1份～3份；改性劑0.5份～1.5份。本發(fā)明的阻燃瀝青具有較高的氧指數(shù)，在燃燒表面形成了穩(wěn)定的炭化層，產(chǎn)生自熄現(xiàn)象，使燃燒終止。阻燃瀝青燃燒時的黑煙少，減小對環(huán)境的污染。如果阻燃瀝青路面發(fā)生火災(zāi)，人員傷亡和財產(chǎn)損失都會較少，具有較廣闊的應(yīng)用前景和良好的社會經(jīng)濟效益。制備方法簡單，有效，經(jīng)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(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者高云龍, 廖克儉, 何唯平 申請人:深圳市海川實業(yè)股份有限公司