[發明專利]一種協同阻燃瀝青材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210031546.4
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102604396A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 張增平;裴建中;溫永
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K3/22;C08K3/34;C08K9/04
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于阻燃材料技術領域，具體涉及一種協同阻燃瀝青材料及其制備方法。

背景技術

瀝青混凝土路面具有行車舒適、噪音小、抗滑性能好、交通安全性高等優點，且養護容易，在公路建設中逐漸受到廣大設計者和建設者的青睞。但由于瀝青具有可燃性，在隧道內發生火災時，尤其是在油浸的狀態下發生火災后，瀝青燃燒會產生大量的有毒煙氣，極易造成人員和財產的重大損失。因此提高瀝青的阻燃性能，對于提高隧道內交通安全性能和消除交通事故隱患，具有十分重要的現實意義。

常用的阻燃劑有鹵系、磷系、氮系、銻化合物類、硼化合物類、鎂化合物類、鋁化合物類等，其中多數有機阻燃劑(如含鹵素化合物)阻燃效果較好，但其在高溫時會釋放有毒刺激性氣體，這不僅對于熱拌瀝青混合料的生產及施工都提出了很高的要求，而且對施工人員及日后運行過程中人員健康也十分不利。目前，阻燃劑正朝著無鹵、低毒、低煙的方向發展。其中，金屬氫氧化物作為環保型阻燃劑，具有阻燃、抑煙、減少二次污染等特點，得到了廣泛的應用。然而，金屬氫氧化物作為阻燃劑應用時也存在一定的缺點，例如需要添加量較高才能顯示出明顯的阻燃效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種綠色無毒環保型的協同阻燃瀝青材料。該材料的各項路用性能優良，滿足使用要求，貯存穩定性可達1年以上，溫度敏感性和抗老化性明顯高于普通瀝青。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種協同阻燃瀝青材料，其特征在于，由以下重量份的原料混合制成：瀝青100份，金屬氫氧化物0.2～40份，層狀硅酸鹽0.1～30份；所述瀝青為石油瀝青、巖瀝青和煤瀝青中的一種或幾種，所述金屬氫氧化物為氫氧化鋁和/或氫氧化鎂。

上述的一種協同阻燃瀝青材料，由以下重量份的原料混合制成：瀝青100份，金屬氫氧化物3～20份，層狀硅酸鹽1～10份。

上述的一種協同阻燃瀝青材料，由以下重量份的原料混合制成：瀝青100份，金屬氫氧化物5～8份，層狀硅酸鹽2～4份。

上述的一種協同阻燃瀝青材料，由以下重量份的原料混合制成：瀝青100份，金屬氫氧化物6份，層狀硅酸鹽3份。

上述的一種協同阻燃瀝青材料，所述層狀硅酸鹽為天然層狀硅酸鹽或有機層狀硅酸鹽。

上述的一種協同阻燃瀝青材料，所述天然層狀硅酸鹽為蒙脫石、累托石、海泡石和高嶺土礦物中的一種或幾種。

上述的一種協同阻燃瀝青材料，所述有機層狀硅酸鹽為經常規方法有機化改性后的層狀硅酸鹽，如按照常規方法經有機試劑十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉有機化改性后的層狀硅酸鹽。

本發明還提供了一種協同阻燃瀝青材料的制備方法，其特征在于，該方法為：將瀝青加熱至120℃～160℃后置于高速剪切儀中，在轉速為1000rpm～6000rpm的條件下對瀝青進行攪拌；然后在同樣的溫度和攪拌條件下，將粒徑不大于200目的金屬氫氧化物在1min～3min內勻速加入裝有瀝青的高速剪切儀中，繼續攪拌10min～30min；最后在同樣的溫度和攪拌條件下，將粒徑不大于200目的層狀硅酸鹽在1min～3min內勻速加入高速剪切儀中，繼續攪拌1h～2h，室溫冷卻后，得到協同阻燃瀝青材料。

所述重量份可以為克、兩、斤、公斤、噸等重量計量單位。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明利用金屬氫氧化物與層狀硅酸鹽的協同阻燃作用對瀝青進行納米復合改性，相對于普通的有機物阻燃劑(如含鹵素類)而言，是一種綠色無毒環保型阻燃技術。

2、本發明添加的金屬氫氧化物和層狀硅酸鹽對瀝青具有顯著的協同阻燃效果，遠遠超過單一阻燃劑的阻燃效果，在相對低的添加量下即可使阻燃性能大大提高。另外，由于層狀硅酸鹽是一種納米改性劑，可對瀝青的其他應用性能起到改善作用。所獲得的阻燃瀝青材料的各項路用性能優良，滿足使用要求，貯存穩定性可達1年以上，溫度敏感性和抗老化性明顯高于普通瀝青。

3、本發明的制備方法簡單，成本低，條件溫和，不需特殊設備。

下面通過實施例對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。

具體實施方式

實施例1

本實施例的協同阻燃瀝青材料，由以下原料混合制成：瀝青100kg，金屬氫氧化物40kg，層狀硅酸鹽0.1kg；所述瀝青為石油瀝青，所述金屬氫氧化物為氫氧化鋁，所述層狀硅酸鹽為天然海泡石。