CN104693814A - 一种环保阻燃沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环保阻燃沥青，由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石2～10份，金属氢氧化物10～20份，消烟剂3～6份，偶联剂溶液5～15份。本发明还提供了一种该阻燃沥青的制备方法，包括以下步骤:一、将麦饭石经干燥、粉碎和过筛后得到麦饭石粉；二、将金属氢氧化物、消烟剂和麦饭石粉加入偶联剂溶液中搅拌，干燥后得到混合物；三、将沥青加热后加入混合物；四、采用剪切机进行低速剪切和高速剪切，得到环保阻燃沥青。本发明环保阻燃沥青具有阻燃抑烟、添加剂环保、生产成本低、制备简单等显著优点，能够明显降低沥青氧指数，可有效改善隧道沥青路面安全性能。

Description

一种环保阻燃沥青及其制备方法

技术领域

本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种环保阻燃沥青及其制各方法。

背景技术

随着国内高速公路的快速发展，公路隧道也越建越多。隧道建设技术取得了全面发展，但是隧道内路面铺装材料及技术方面的研究还相对较少。沥青路面由于行车舒适，噪音低，抗滑性好，易维修等优点正越来越多地应用到隧道路面中。但由于沥青是易燃材料，遇明火、高热可燃，再加上隧道内通风条件差，如果发生交通事故引起沥青路面着火，往往会造成较大的人员伤亡和财产损失。另外，沥青着火时产生大量有毒气体与浓烟，从而威胁生命，并且严重污染环境。因此国内外对阻燃沥青路面进行了一些研究，使沥青路面充分发挥自身优点的同时也能达到隧道内特殊环境对路面的要求。现今使用的路用阻燃剂的品种繁多，主要可归纳为两大类:有机阻燃剂与无机阻燃剂，有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列;无机阻燃剂主要有常用的阻燃剂有氮系、锑化合物类(如三氧化二锑)、硼化合物类(如硼酸锌)、镁化合物类(如氢氧化镁)等。含卤阻燃剂为现今主要用于隧道道路的阻燃剂，虽然可以在一定程度上起到阻燃抑烟作用，但同时也存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点;而常用的无机阻燃剂单一阻燃效果较差。所以从环保和阻燃两方面出发，迫切需要开发一种具有阻燃抑烟功能的新型环保阻燃沥青。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种环保阻燃沥青。该阻燃沥青具有阻燃抑烟、添加剂环保、生产成本低、制备简单等显著优点，能够显著降低沥青氧指数，可作为一种新型环保阻燃改性沥青用于改善隧道沥青路面安全性能的技术问题

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种环保阻燃沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石2～10份，金属氢氧化物10～20份，消烟剂3～6份，偶联剂溶液5～15份;所述金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁，所述消烟剂为氧化钙，所述偶联剂溶液由铁酸四时间联剂与溶剂按质量比14～5混合制成，所述溶剂为甲醇、乙醇或去离子水。

上述的一种环保阻燃沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石3～8份，金属氢氧化物12～18份，消烟剂3～5份，偶联剂溶液8～12份。

上述的一种环保阻燃沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石6份，金属氢氧化物15份，消烟剂4份，偶联剂溶液10份。

上述的一种环保阻燃沥青，其特征在于，所述沥青为道路石油沥青、SBS改性沥青或橡胶改性沥青。

另外，本发明还提供了一种制备上述环保阻燃沥青的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:

步骤一、将麦饭石依次经过干燥、粉碎和过筛处理，得到麦饭石粉;

步骤二、将金属氢氧化物、消烟剂和步骤一中所述麦饭石粉一起加入偶联剂溶液中搅拌，然后置于干燥箱中干燥，得到混合物;

步骤三、将沥青加热至温度为1400C～180℃，然后向加热后的沥青中加入步骤二中所述混合物;

步骤四、采用高速剪切机将步骤三中加有混合物的沥青首先在剪切速率为1500r/min的条件下低速剪切10min～20min，然后在剪切速率为4500r/min～5500r/min的条件下高速剪切25min～40min，得到环保阻燃沥青。

上述的方法，其特征在于，步骤一中所述麦饭石粉的平均粒径不大于200μm。

上述的方法，其特征在于，步骤二中所述搅拌的速率为200r/min～500r/min，所

述搅拌的时间为1h～1.5h。

上述的方法，其特征在于，步骤二中所述干燥的温度为60℃～80℃，所述干燥的

时间为3h～4h。

所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。

本发明环保阻燃沥青具有阻燃抑烟、添加剂环保、生产成本低、制备简单等显著优点，能够显著降低沥青氧指数，可作为一种新型环保阻燃改性沥青用于改善隧道沥青路面安全性能的技术问题。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例环保阻燃沥青由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石6份，金属氢氧化物15份，消烟剂4份，偶联剂溶液10份;所述沥青为道路石油沥青;所述金属氢氧化物为氢氧化铝，所述消烟剂为氧化钙，所述偶联剂溶液由铁酸醋偶联剂与溶剂按质量比1：4混合制成，所述溶剂为甲醇;所述重量份可为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位，所述道路石油沥青可以采用山东钮润道路材料有限公司生产的道路石油沥青，所述铁酸醋偶联剂可以采用天长市绿色化工助剂厂生产的钛酸酯偶联剂。

本实施例环保阻燃沥青的制备方法包括以下步骤:

步骤一、将麦饭石依次经过干燥、粉碎和过筛处理，得到麦饭石粉;所述麦饭石粉的平均粒径为100μm;

步骤二、将金属氢氧化物、消烟剂和步骤一中所述麦饭石粉一起加入偶联剂溶液中，在搅拌速率为300r/min的条件下搅拌1h，然后置于干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥4h得到混合物;

步骤三、将沥青加热至温度为150℃，然后向加热后的沥青中加入步骤二中所述混合物;

步骤四、采用高速剪切机将步骤三中加有混合物的沥青首先在剪切速率为1500r/min的条件下低速剪切15min，然后在剪切速率为5000r/min的条件下高速剪切30min，得到环保阻燃沥青。

实施例2

本实施例环保阻燃沥青由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石5份，金属

氢氧化物10份，消烟剂3份，偶联剂溶液5份;所述沥青为道路石油沥青;所述金属氢氧化物为氢氧化馍，所述消烟剂为氧化钙，所述偶联剂溶液由铁酸醋偶联剂与溶剂按质量比1：5混合制成，所述溶剂为乙醇;所述重量份可为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位;所述道路石油沥青可以采用衡水帝亿石油化工有限公司生产的道路石油沥青，所述钛酸酯偶联剂可以采用南京品宁偶联剂有限公司生产的钛酸酯偶联剂。

本实施例环保阻燃沥青的制各方法包括以下步骤:

步骤一、将麦饭石依次经过干燥、粉碎和过筛处理，得到麦饭石粉;所述麦饭石粉的平均粒径为200μm;

步骤二、将金属氢氧化物、消烟剂和步骤一中所述麦饭石粉一起加入偶联剂溶液中，在搅拌速率为250r/min的条件下搅拌1.5h，然后置于干燥箱中，在温度为80℃的条件下干燥3h，得到混合物;

步骤三、将沥青加热至温度为140℃，然后向加热后的沥青中加入步骤二中所述混合物;

步骤四、采用高速剪切机将步骤三中加有混合物的沥青首先在剪切速率为1500r/min的条件下低速剪切10min，然后在剪切速率为5500r/min的条件下高速剪切40min，得到环保阻燃沥青。

Claims (8)

1.一种环保阻燃沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石2～10份，金属氢氧化物10～20份，消烟剂3～6份，偶联剂溶液5～15份;所述金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁，所述消烟剂为氧化钙，所述偶联剂溶液由钛酸酯偶联剂与溶剂按质量比1：4～5混合制成，所述溶剂为甲醇、乙醇或去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石3～8份，金属氢氧化物12～18份，消烟剂3～5份，偶联剂溶液8～12份。

3.根据权利要求2所述的一种环保阻燃沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沥青100份，麦饭石6份，金属氢氧化物15份，消烟剂4份，偶联剂溶液10份。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种环保阻燃沥青，其特征在于，所述沥青为道路石油沥青、SBS改性沥青或橡胶改性沥青。

5.一种制备如权利要求1、2或3所述环保阻燃沥青的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:

步骤一、将麦饭石依次经过干燥、粉碎和过筛处理，得到麦饭石粉;

步骤二、将金属氢氧化物、消烟剂和步骤一中所述麦饭石粉一起加入偶联剂溶液中搅拌，然后置于干燥箱中干燥，得到混合物;

步骤三、将沥青加热至温度为1400C～180℃，然后向加热后的沥青中加入步骤二中所述混合物;

步骤四、采用高速剪切机将步骤三中加有混合物的沥青首先在剪切速率为1500r/min的条件下低速剪切10min～20min，然后在剪切速率为4500r/min～5500r/min的条件下高速25min～40min，得到环保阻燃沥青。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤一中所述麦饭石粉的平均粒径不大于200μm。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤二中所述搅拌的速率为200r/min～500r/min，所述搅拌的时间为1h～1.5h。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤二中所述干燥的温度为60℃～80℃，所述干燥的时间为3h～4h。