CN102311648A - 一种环保沥青阻燃抑烟改性剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保沥青阻燃抑烟改性剂，其特征在于：所述的改性剂由抑烟剂、偶联剂、增容剂、氮系阻燃剂及金属氧化物组成，各组份按重量份组成分别为：抑烟剂：18-22份、偶联剂：6-10份、增容剂：3-5份、氮系阻燃剂：32-38份、金属氧化物：31-35份。本发明所述的阻燃抑烟改性剂具有分散性好，易添加，安全，环保等特点，加入到沥青混合料后，显著提高隧道沥青路面的阻燃性，减少火灾产生的烟雾。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种沥青阻燃抑烟改性剂，特别涉及一种环保沥青专用功能改性添加剂。
【背景技术】
沥青是石油炼制的最终产品，是建筑上广泛使用的廉价而丰富的建筑材料，用于防水、防潮、防锈及防渗露等。沥青是由沥青质、胶质、芳香烃和饱和烃四个组分组成，是一种高温下能燃烧并产生大量烟雾的混合物。因此隧道内一旦发生火灾，后果不堪设想。因此当隧道内采用沥青路面，必须要求沥青路面本身不燃烧或者延迟燃烧，同时受热产生的有害气体要少，可见阻燃抑烟沥青路面的开发具有非常重要的现实意义。
目前我国沥青阻燃材料研究思路都是常规的阻燃沥青思路：即在沥青中加入粉末阻燃剂进行阻燃。如中国专利9511702.60公开了一种防火的石油沥青油毡，它是在沥青中加入阻燃剂如磷酸铵、氢氧化镁和交联剂，所得石油沥青毛毡能取到防火作用。此类方法由于存在无机阻燃剂掺入量过大，存在沥青与基材相容性及亲和力差等问题，同时在阻燃、抑烟等综合性能上无法满足要求。中国专利200910312337.5公开了一种纳米阻燃拟烟改性剂及其制备，该发明通过采用层状纳米氢氧化镁，减缓沥青在烧过程中产生的可燃性小分子向界面迁移，同时隔绝氧气向沥青内部渗透达到阻燃和抑烟的效果，同时采用纳米的氧化铈为抑烟剂，对沥青燃烧过程中产生的有毒烟气进行催化，取到阻燃抑烟的效果。采用此配方及方法生产的阻燃拟烟改性剂，虽能取到阻燃和抑烟的效果，但生产成本较高，工艺控制困难，不适合于大批量生产。
因此，如何有效的配置沥青阻燃抑烟改性剂，在控制生产成本，制备工艺简单，同时能有效的达到阻燃和抑烟的效果，是本领域的技术人员急需要解决的问题。
【发明内容】
本发明的目的，是提供一种环保沥青阻燃抑烟改性剂，采用此配方制作的阻燃抑烟改性剂具有分散性好，易添加，安全，环保等特点，加入到沥青混合料后，显著提高隧道沥青路面的阻燃性，减少火灾产生的烟雾。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种环保沥青阻燃抑烟改性剂，所述的改性剂由抑烟剂、偶联剂、增容剂、氮系阻燃剂及金属氧化物组成，各组份按重量份组成为：
抑烟剂18-22份
偶联剂6-10份
增容剂3-5份
氮系阻燃剂32-38份
金属氧化物31-35份
所述的抑烟剂为尼龙6复合材料；
所述的偶联剂为硅烷偶联剂；
所述的增容剂为马来酸酐单体；
所述的金属氧化物为为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物。
制作上述阻燃抑烟改性剂的方法是：
按重量份将上述几种材料投入到反应容器中，充分搅拌混溶后，即得本发明所述的环保沥青阻燃抑烟改性剂。
本发明中氮系阻燃剂在燃烧初期发生分解，产生大量氮来隔离空气，达到阻燃的目的。在燃烧中期和后期，尼龙6复合材料的抑烟剂开始分解，抑制烟雾生成。同时金属氧化物发生分解，并生产水，由于反应本身是吸热反应，反应产物中的水也能吸收大量的热，减慢了凝聚相内温度的上升，延缓了沥青的分解速度，降低了体系温度，从而达到阻燃的目的。同时为了改善阻燃剂和抑烟剂与沥青的结合，在改性剂中添加硅烷偶联剂和马来酸酐单体的增容剂来改善与沥青的结合。
本发明的优点为：
1、采用本发明制作的阻燃抑烟改性剂阻燃效果好，氧指数＞25，抑烟效果好，烟密度等级SDR≤50。
2、采用本发明制作的阻燃抑烟改性剂与沥青的相容性好，改性剂微粒表面通过偶联剂的活化作用，提高了表面能，大大增强了阻燃改性沥青的稳定性。
3、与阻燃改性沥青的综合性能具有良好的匹配性，本发明的改性剂不会影响沥青的其他特性。
4、高温温度性好，本发明的改性剂在270℃以内不会发生分解，保证了在阻燃改性沥青的生产机沥青混合料的拌和过程中不会发生质变。
5、本发明的改性剂环保，无毒副作用，达到准安全级，不会对操作人员造成任何伤害，对环境无污染。
【具体实施方式】
按照表1所述的配方及重量份，将上述几种材料投入到反应容器中，充分搅拌混溶后，即得本发明所述的环保沥青阻燃抑烟改性剂。
表1：本发明的一种环保沥青阻燃抑烟改性剂的化学成分
采用以上发明材料按照质量4％的比例在掺入沥青中，在温度180℃下搅拌40min形成阻燃改性沥青，其与普通的改性沥青的性能比较见表2。
表2：本发明的阻燃改性沥青与普通改性沥青的性能比较
由表2可见，采用本发明制作的阻燃抑烟改性剂与沥青的混合形成的阻燃改性沥青氧指数明显比普通改性沥青高，同时其他技术指标与普通改性沥青材料基本接近，表明，采用本发明制作的改性沥青材料不仅具有优良的阻燃性，而且具有优良的高、低温性能和抗老化性能，适合隧道铺装。
虽然本发明已将较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求界定者为准。
Claims (5)
1.一种环保沥青阻燃抑烟改性剂，其特征在于：所述的改性剂由抑烟剂、偶联剂、增容剂、氮系阻燃剂及金属氧化物组成，各组份按重量份组成为：
抑烟剂 18-22份
偶联剂 6-10份
增容剂 3-5份
氮系阻燃剂 32-38份
金属氧化物 31-35份
2.如权利要求1所述的环保沥青阻燃抑烟改性剂，其特征在于：其抑烟剂为尼龙6复合材料。
3.如权利要求1所述的环保沥青阻燃抑烟改性剂，其特征在于：其偶联剂为硅烷偶联剂。
4.如权利要求1所述的环保沥青阻燃抑烟改性剂，其特征在于：其增容剂为马来酸酐单体。
5.如权利要求1所述的环保沥青阻燃抑烟改性剂，其特征在于：其金属氧化物为为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物。
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