[發明專利]一種用于隧道瀝青路面的復配阻燃礦粉及阻燃瀝青混合料

有效

• 申請號: 201610059844.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105585280B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 吳珂;朱凱;李紅仙;康誠;黃志義
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;C04B22/10;C04B103/63
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及阻燃瀝青領域，以及一種用于隧道瀝青路面的復配阻燃礦粉及阻燃瀝青混合料。

背景技術

瀝青具有易燃性，當發生隧道火災時，隧道瀝青路面的溫度將遠遠高于瀝青的燃點，從而引燃一定范圍內的瀝青。瀝青的燃燒一方面釋放熱量促進火勢蔓延，另一方面釋放大量的有毒煙氣，妨害受災區域的人員逃生。隧道瀝青路面的防火安全性一直被國內外學者所持續關注，通過添加阻燃劑提升瀝青路面的阻燃抑煙性能，是解決這一問題的有效途徑之一。以氫氧化鋁(ATH)和氫氧化鎂(MH)為典型代表的金屬氫氧化物阻燃劑因具有穩定性好、無毒、抑煙等優點，而被越來越廣泛地應用。但ATH和MH會在一定程度上降低瀝青的低溫性能和水穩定性，這制約了金屬氫氧化物阻燃劑在瀝青路面中的進一步推廣。

水滑石類化合物(LDHs)是一種層狀雙羥基復合金屬氫氧化物，是一類近年來發展迅速的陰離子型粘土。由于其特殊的結構和組成，受熱分解時吸收大量熱，能降低燃燒體系的溫度；分解釋放出的水等氣體能稀釋、阻隔可燃性氣體；分解后的產物為堿性多孔性物質，比表面積大，能吸附有害氣體特別是酸性氣體，因而具有阻燃抑煙雙重功能。研究表明，LDHs相比ATH和MH阻燃性能更佳，采用LDHs可減少阻燃劑添量，在保證阻燃性能的同時，提升瀝青力學性能。

公開號為CN 103044937A的中國專利文獻公開了一種環保路用阻燃抑煙瀝青及其制備方法，該阻燃抑煙瀝青按重量份由基礎瀝青100份、水滑石粉2～10份、氫氧化鋁和/或氫氧化鎂10～20份、消煙劑0～5份、偶聯劑0～5份組成。

氫氧化鈣(HL)作為瀝青路面的常用添加劑，可有效提高和改善阻燃瀝青混合料的高、低溫性能和水穩定性。研究表明盡管在提高極限氧指數和抑制瀝青點燃方面，HL的表現不如ATH、MH卓越，但添加HL可有效降低瀝青燃燒的反應速率和燃燼率，使總熱釋放率和總發煙量均顯著減少，阻燃抑煙效果明顯，且HL價格更為低廉。

公開號為CN 104629389A的中國專利文獻公開了一種改性阻燃瀝青，添加的消石灰質量為原未改性瀝青質量的25％～80％。

現有阻燃劑較少兼顧瀝青路面的阻燃抑煙性能和路用性能。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種金屬氫氧化物復配阻燃礦粉，不僅可以提升瀝青的阻燃抑煙性能，提高發生火災時瀝青的安全性，同時可以提升阻燃瀝青混合料的路用性能，延長路面的使用壽命。

一種用于隧道瀝青路面的復配阻燃礦粉，以重量份計，包括：

石灰石40～80份；

消石灰10～30份；

水滑石類化合物10～30份。

消石灰，水滑石類化合物都可以用作瀝青阻燃劑，其中HL的阻燃機理主要表現為凝聚相阻燃，其在燃燒過程中形成致密阻隔層，從而有效降低瀝青燃燒的反應速率和燃燼率，致使總熱釋放率和總發煙量均顯著減少。而水滑石類化合物的阻燃機理則主要表現為氣相阻燃，其受熱分解產生的惰性氣體可起到吸熱、稀釋、阻隔等多重作用。兩者以適當的比例同時添加，可起到互補和協同作用——復配阻燃礦粉在促進惰性阻隔層形成的同時降低反應區域的溫度和自由基的濃度，從瀝青燃燒的初期至后期，全面抑制瀝青的點燃和反應，展現出更加全面、穩定和長效的阻燃效果。

本發明中，所述的復配阻燃礦粉為金屬氫氧化物復配阻燃礦粉，在所述組分及重量配比下，不僅能顯著提高所制得的阻燃瀝青混凝土的阻燃性，還可以提升阻燃瀝青混凝土的高、低溫性能及水穩定性。

將所需重量份的石灰石、消石灰、水滑石類化合物攪拌混合即得到所述復配阻燃礦粉。

作為優選，所述的復配阻燃礦粉以重量份計，包括：

石灰石60～70份；

消石灰15～25份；

水滑石類化合物10～20份。

進一步優選，所述的復配阻燃礦粉以重量份計，包括：

石灰石60份；

消石灰20～25份；

水滑石類化合物15～20份。

所述消石灰中，Ca(OH)₂含量為75％-100％，顆粒中位徑為0.5-50μm。

作為優選，所述消石灰中，Ca(OH)₂含量為90％-100％，顆粒中位徑在0.5-20μm。

水滑石類化合物為水滑石、類水滑石和插層水滑石中的一種或多種。

水滑石類化合物的平均比表面積為20m²/g～200m²/g。