[發明專利]一種輕質阻燃型生態海島路基材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910693308.1
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN112301539A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉家臣;朱文軍
• 申請（專利權）人: 天津大學青島海洋技術研究院
• 主分類號: D04H1/4209
• 分類號: D04H1/4209;D04H1/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種輕質阻燃型生態海島路基材料的制備方法，選用了耐溫耐腐蝕性的多晶莫來石纖維為基體，利用機械攪拌器均勻攪拌，在表面活性劑聚丙烯酰胺的作用下均勻分散于水中，得到流動性良好的漿料。漿料倒入模具中自然成型后通過干燥即可得到輕質多孔的纖維基復合材料，所得的纖維制品具有優良的阻燃特性和耐腐蝕性。本發明為人工生態島嶼建設提供了潛在的一種新型路基材料，并通過無土培育實驗證實了在此類材料上生長植被的可能性。

技術領域

本發明屬于人工生態海島建設領域，主要涉及一種輕質阻燃型生態海島路基材料的制備方法。

背景技術

人工生態海島是非自然形成的島嶼，是填海造地的一種，是利用海洋空間的方式之一，在解決濱海城市擁擠、交通和空氣污染等問題方面具有極大的潛力，新建人工生態島嶼有很久的歷史，但同時也是近幾十年來一種新興的海洋工程。

2018年10月23日，歷時近十年建設的港珠澳大橋在廣東珠海正式舉行開通儀式，正式通車后被《衛報》稱為“現代世界七大奇跡”之一。港珠澳大橋所有的口岸都離不開人工島的建設，人工吹填海島主要是通過填筑中粗砂形成，采用泡沫輕質土進行路基施工。泡沫輕質土路基材料具有輕質、整體性好等優點, 與傳統路基材料相比，能有效預防吹填人工島等軟土路基發生過度沉降或不均勻沉降。然而，泡沫輕質土組成成分復雜，各類填料之間的比例、顆粒級配設計較為繁瑣，而且為了達到良好的阻燃效果，通常需要添加阻燃劑作為額外填料。

無機纖維跟新型泡沫路基材料一樣具有輕質、良好的易加工性及相容性好的優點，且其相關制品孔隙率高、阻燃性好，可防止火災的發生。纖維制品表面用硅油進行疏水處理，可以“化身”為浮體材料，提供浮力，可以避免路基材料的過度沉降。另外，研究中在此材料中進行無土培育，植物得到正常生長，表明此類多孔材料具有成為新型生態島嶼路基材料的潛力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輕質阻燃型生態海島路基材料的制備方法，選用多晶莫來石纖維作為基體，聚丙烯酰胺為表面活性劑，通過自然沉降成型工藝，制備成疏松多孔、耐溫耐腐蝕的阻燃型路基材料。其中，自然沉降成型工藝保證了材料優良的三維空間結構以及極低的體積密度（0.2g/cm³左右）。

一種輕質阻燃型生態海島路基材料的制備方法，其制備過程包括以下步驟：

（1）將多晶莫來石纖維溶解于水中并利用纖維粉碎機進行剪切，纖維與水質量比為1：30～1：50，剪切時間為4min～8min，得到長度為400μm～600μm且長徑比為40：1～60：1的短切莫來石纖維；

（2）往步驟（1）得到的漿料中加入0.4wt%～0.6wt%的聚丙烯酰胺粉末（表面活性劑），在攪拌機中以1000r/min～1500r/min的轉速分散1min～3min；

（3）將步驟（2）中得到的漿料從攪拌器上取下，倒入模具中，在重力作用下自然沉降成型，直至沒有溶液從模具下方流出；

（4）將步驟(3)中成型后得到的坯體脫模，放置于80℃～100℃的鼓風干燥箱中干燥2h～4h，得到輕質多孔纖維基復合材料。

一種輕質阻燃型生態海島路基材料的制備方法，利用了多晶莫來石纖維本身的耐高溫和耐腐蝕特性，保障了路基材料的綠色環保及的阻燃性能。通過自然沉降成型，形成了極為疏松的三維骨架結構，為植物的生長提供了有利的條件。整個制備工藝簡便、易操作且可控性高。

附圖說明

圖1是為路基材料的三維骨架結構的掃描電鏡圖。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于所述實施例。

實施例1：

一種輕質阻燃型生態海島路基材料的制備方法，其制備過程包括以下步驟：