[發明專利]一種阻燃瀝青及其制備方法

在審

• 申請號: 201710509921.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107286554A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 高產明;宋玲;潘宏梅
• 申請（專利權）人: 常州萬博金屬構件廠
• 主分類號: C08L51/00
• 分類號: C08L51/00;C08L5/04;C08K3/04;C08K5/544;C08K3/22;C08F8/42;C08F289/00;C08F230/08
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明屬于路用新材料制備技術領域，具體涉及一種阻燃瀝青及其制備方法。

背景技術

隨著高等級公路的發展，公路隧道的數量不斷增加。隧道中常用的剛性水泥混凝土路面，也逐漸被平整、耐磨、低噪音的柔性瀝青混凝土路面所代替。在隧道瀝青路面的使用過程中，瀝青混凝土路面的防火安全問題也越來越引起人們的重視。由于瀝青是易燃材料，再加上隧道內通風條件差，如果發生交通事故引起瀝青路面著火，因火勢發展迅猛，人員來不及疏散導致較大的人員傷亡，必然會對生命財產安全造成不必要的損失。另外，瀝青著火時產生大量黑煙，在隧道中不易擴散，會阻礙逃生人員的視線并易使人窒息，既對人員造成危害，又對環境造成嚴重污染。所以，首先必須解決瀝青遇火燃燒問題，其次要降低瀝青燃燒時的發煙量和有毒氣體含量。因此，使用具有阻燃性能、抑煙性能的阻燃瀝青應該是今后隧道路面用瀝青的發展方向。

現有技術采取在瀝青混凝土中添加阻燃添加劑，通過其和瀝青中可燃有機化合物燃燒時所分解產生的物質發生反應，從而減緩或終止燃燒的鏈式反應，達到阻燃的目的。如專利申請號CN03143945.4公開的一種“阻燃改性瀝青混合料”，它是由阻燃瀝青和碎石礦粉混合料兩部分組成。其中，阻燃瀝青包括：改性瀝青、鹵系阻燃劑、含磷的無機化合物和抑煙劑，碎石礦粉混合料包括：碎石、機制砂和礦粉。該瀝青混合料不僅在高溫性能、抗老化性能和感溫性能等特性上較普通瀝青有較大提高，還在強度和穩定性上有一定的改善。

又如李祖偉、陳輝強等人在“阻燃瀝青改性技術研究及其阻燃機理”（2002，《長沙交通學院學報》，Vol.18，No.4，P.44～47）中，根據相關先進技術和隧道內特殊的使用環境，提出了隧道鋪裝的技術要求，并且研究了適合隧道鋪裝的瀝青阻燃改性技術和其阻燃機理。其相關阻燃技術主要是通過在瀝青混凝土中添加鹵系阻燃劑和無機金屬化合物阻燃劑，利用鹵系阻燃劑在高溫下發生分解反應釋放出HX（X表示鹵系），HX與火焰中的游離基發生鏈式反應，使游離基濃度降低，從而減緩或終止燃燒的鏈式反應，達到阻燃的目的，無機金屬化合物受熱到一定溫度會發生分解，并生成水，這個反應本身就是吸熱反應，且反應所生成的水也可以吸收大量的熱，從而降低了體系的溫度，延緩了瀝青的分解，達到阻燃的目的。

從上述專利及報道可以看出，現有阻燃瀝青的阻燃效果主要靠添加鹵系阻燃劑實現，但是鹵系阻燃劑的抑煙性較差，燃燒時生成大量有煙、有毒的氣體，如鹵化氫氣體（HCL、HBr等），這些有毒有害鹵化氫氣體會對人體和環境產生較大的危害。因此，開發一種燃燒時不會釋放對人體和環境有危害的氣體，同時阻燃、抑煙效果較好的阻燃瀝青，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對現有的阻燃瀝青主要靠添加鹵系阻燃劑來實現阻燃效果，但是鹵系阻燃劑的抑煙性較差，燃燒時生成大量有煙、有毒的氣體，會對人體和環境產生較大危害，同時阻燃效果較差的缺陷，提供了一種阻燃瀝青及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種阻燃瀝青，其特征在于，包括以下重量份數的原料：

50～60份石油瀝青、5～10份納米炭黑、3～5份海藻酸鈣、0.3～0.5份偶聯劑和1～3份抑煙劑。

所述的石油瀝青為改性石油瀝青，改性石油瀝青的制備步驟為：

（1）將100～200g石油瀝青加熱至80～85℃后，與15～20g乙烯基三甲氧基硅烷和0.1～0.3g引發劑反應2～3h，再與溶劑混合并超聲分散30～40min，再加入0.1～0.3g光引發劑和15～20mL巰基乙酸，攪拌混合后，在紫外光作用下反應40～50min，得到產物；

（2）將產物干燥，得到干燥物，取50～60g干燥物和150～200mL質量分數為15%醋酸鈷溶液混合后超聲分散10～15min，得到分散液，將分散液在25～30℃攪拌24～26h后干燥至恒重，得到改性石油瀝青。

所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-570中的一種或兩種。

所述的抑煙劑為氫氧化鎂，氫氧化鎂的粒度為2000～3000目。

所述的引發劑為過氧化二異苯丙、過氧化月桂酰、過硫酸鉀中的一種或幾種。

所述的溶劑為無水乙醇，無水乙醇的用量為300～400mL。

所述的光引發劑為安息香雙甲醚。

一種阻燃瀝青的制備方法，具體制備步驟為：

（1）按重量份數配比，取原料；