CN115124853B - 一种阻燃改性沥青生产用反应釜及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻燃改性沥青的制备工艺，涉及沥青生产技术领域，该阻燃改性沥青的制备工艺包括以下步骤：步骤一：将无机铝系阻燃剂氢氧化铝粉末置于反应釜中，加热并恒温至20～40℃，开启搅拌，再加入有机硅系阻燃剂硅酮树脂SFR‑100，盖好盖子，匀速搅拌5～8分钟；步骤二：打开反应釜，再依次加入偶联剂硅烷KH‑550和光稳定剂水杨酸苯酯，盖好盖子，继续搅拌10～20分钟，升温至60～80℃，恒温2～5小时，停止加热，自然冷却；启动驱动装置使顶端的旋转架旋转，通过传动机构和连接结构使所有旋转架旋转，同时升降机构使旋转架周期性旋转，从而对物料进行搅拌，搅拌效果更好。

Description

一种阻燃改性沥青生产用反应釜及制备工艺
技术领域
本发明涉及沥青生产技术领域，具体是一种阻燃改性沥青的制备工艺。
背景技术
随着我国高速公路的发展，公路隧道的数量也不断增加，但目前隧道内路面铺装仍主要局限于水泥混凝土。国内外诸多研究表明，水泥混凝土已经很难满足现代隧道路面的要求，沥青混凝土将逐渐成为隧道路面发展的主流。根据隧道内的使用条件，如何提高沥青的阻燃性及其混合料的水稳定性成为本课题研究的关键技术。但是，目前国内外尚无相关文献报道。沥青的组成极其复杂，一般认为沥青是由沥青质、胶质、芳香烃和饱和烃四个组分组成。因此，沥青实质上是一种组成极其复杂的高分子混合物。由于高分子材料阻燃技术现已发展成一门比较成熟的科学，所以，我们借鉴阻燃技术在高分子领域应用的成功经验，力图将该技术应用到沥青阻燃中来。沥青优良的阻燃性能够大大减少交通事故带来的损失。
但是，上述技术方案还存在以下缺陷，在阻燃改性沥青制备过程中需要进行搅拌原料，但是由于搅拌不均匀，需要长时间进行搅拌，导致影响沥青的生产产量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃改性沥青的制备工艺，旨在解决现有技术中的由于搅拌不均匀，需要长时间进行搅拌，导致影响沥青的生产产量的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述阻燃改性沥青的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将无机铝系阻燃剂氢氧化铝粉末置于反应釜中，加热并恒温至20～40℃，开启搅拌，再加入有机硅系阻燃剂硅酮树脂SFR-100，盖好盖子，匀速搅拌5～8分钟；
步骤二：打开反应釜，再依次加入偶联剂硅烷KH-550和光稳定剂水杨酸苯酯，盖好盖子，继续搅拌10～20分钟，升温至60～80℃，恒温2～5小时，停止加热，自然冷却；
步骤三：待温度降至30℃以下时，打开反应釜，将产品进行密封包装，即形成了阻燃改性剂；
步骤四：先将沥青贮存罐里的基质沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃并恒温20～50分钟进行脱水，继续升温到165～195℃；
步骤五：将升温后的沥青导入沥青改性设备高速剪切混合乳化机的胶体磨中，加入橡胶改性剂SBS，开启胶体磨，剪切5～20分钟；
步骤六：再将阻燃改性剂加入到沥青改性设备高速剪切混合乳化机的胶体磨中，开启胶体磨，剪切2～10分钟，制成阻燃改性沥青材料。
本发明的进一步的技术方案为，所述反应釜包括釜体，所述釜体内安装有安装杆，所述安装杆上转动且滑动安装有多个旋转架，所述旋转架两两一组，所述釜体上安装有用于驱动顶端的旋转架旋转的驱动装置，同组的两个所述旋转架之间安装有传动机构，所述安装杆内安装有用于当旋转架旋转时使旋转架升降的升降机构，同组的两个所述旋转架的旋转方向不同，每两组相邻的旋转架之间设置有用于连接两组相邻旋转架的连接结构。
本发明的进一步的技术方案为，所述连接结构包括分别固定连接在每组旋转架内两个旋转架上的上滑套和下滑套，所述下滑套的外表面设置有花键，所述上滑套的内表面设置有与花键相适配的花键槽。
为了使得本发明具有驱动同组的两个旋转架向不同方向旋转的作用，本发明的进一步的技术方案为，所述传动机构包括两个分别固定在同组两个旋转架相互靠近的端面上的平面齿圈，两个所述平面齿圈之间啮合有传动齿轮，所述传动齿轮滑动安装在安装杆上，同组的两个所述旋转架之间转动连接有连接套。
为了使得本发明具有驱动旋转架升降的功能，本发明的进一步的技术方案为，所述升降机构包括与安装杆滑动连接的滑座，所述滑座上转动连接有连接轴，所述传动齿轮与连接轴固定连接，所述连接轴的另一端固定连接有不完全齿轮，所述不完全齿轮的两侧均设置有可与其啮合的齿条，所述齿条固定安装在安装杆内。
为了使得本发明具有进一步加强搅拌效果的作用，本发明的进一步的技术方案为，每个所述旋转架上均转动安装有多个呈圆周对称的旋转轴，所述旋转轴上固定安装有搅拌叶，所述的旋转轴与连接套之间安装有用于驱动旋转轴旋转的传动组件，所述连接套与安装杆滑动连接。
本发明的进一步的技术方案为，所述传动组件包括固定连接在旋转轴另一端的第一齿轮，所述连接套上固定连接有第一齿圈，所述第一齿轮与第一齿圈传动连接。
为了使得本发明具有进一步加强搅拌效果的作用，本发明的进一步的技术方案为，所述第一齿轮与第一齿圈之间啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的内孔中固定连接有叶片，所述叶片通过轴转动安装在旋转架上。
本发明的进一步的技术方案为，所述驱动装置包括转动安装在釜体上的上旋转套，所述上旋转套与位于最顶端的上滑套滑动连接，所述上旋转套上固定连接有第二齿圈，所述第二齿圈上啮合有第三齿轮，所述釜体上固定安装有用于驱动第三齿轮旋转的电机，所述釜体的底部转动安装有与位于最底端的下滑套滑动连接的下旋转套。
为了使得本发明具有两种搅拌状态的作用，本发明的进一步的技术方案为，所述安装杆的两端均安装有第一单向轴承，所述第一单向轴承的外环与釜体固定连接，所述上旋转套和下旋转套均与安装杆之间安装有第二单向轴承，当电机正转时，第一单向轴承的内环不相对于外环旋转，第二单向轴承的内环相对于外环旋转，当电机反转时，第一单向轴承的内环相对于外环旋转，第二单向轴承的内环不相对于外环旋转。
本发明的有益效果是：
1、本发明使用时，启动驱动装置使顶端的旋转架旋转，通过传动机构和连接结构使所有旋转架旋转，同时升降机构使旋转架周期性旋转，从而对物料进行搅拌，搅拌效果更好。
2、本发明使用时，顶端的旋转架旋转通过传动齿轮使其下方的旋转架反向旋转，下方的旋转架旋转通过上滑套和下滑套使其它组的旋转架旋转，从而使内部液体形成对流，搅拌效果更好。
3、本发明使用时，传动齿轮旋转使不完全齿轮沿齿条进行运动，从而使传动齿轮周期性升降，从而使与其相邻的旋转架周期性升降，从而进一步增强搅拌效果。
4、本发明使用时，旋转架旋转使第二齿轮沿第一齿圈运动，从而使第一齿轮和第二齿轮旋转，从而使搅拌叶和叶片旋转，从而使液体形成上下对流，进一步增强搅拌效果。
5、本发明使用时，电机正转时，第一单向轴承的内环不相对于外环旋转，第二单向轴承的内环相对于外环旋转，从而使同组的旋转架向不同方向旋转且进行升降，当电机反转时，第一单向轴承的内环相对于外环旋转，第二单向轴承的内环不相对于外环旋转，安装杆旋转，使旋转架向同一个方向转动，从而进行平稳搅拌，方便切换工作状态。
附图说明
图1是本发明的具体实施例的内部结构示意图。
图2是本发明的具体实施例中驱动装置的结构示意图。
图3是本发明的具体实施例中安装杆的结构示意图。
图4是本发明的具体实施例中升降机构的结构示意图。
图5是本发明的具体实施例的结构示意图。
图6是本发明的具体实施例中上旋转套的结构示意图。
图7是本发明的具体实施例中下旋转套的结构示意图。
图8是本发明的具体实施例中连接套的结构示意图。
图9是本发明的具体实施例中传动组件的结构示意图。
图10是本发明的具体实施例中升降机构的立体图。
图中：1、釜体；2、安装杆；3、旋转架；4、上滑套；5、下滑套；6、平面齿圈；7、传动齿轮；8、滑座；9、连接轴；10、不完全齿轮；11、齿条；12、连接套；13、旋转轴；14、搅拌叶；15、第一齿轮；16、第一齿圈；17、第二齿轮；18、叶片；19、上旋转套；20、第二齿圈；21、第三齿轮；22、电机；23、下旋转套；24、第一单向轴承；25、第二单向轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1-10所示，一种阻燃改性沥青的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将无机铝系阻燃剂氢氧化铝粉末置于反应釜中，加热并恒温至20～40℃，开启搅拌，再加入有机硅系阻燃剂硅酮树脂SFR-100，盖好盖子，匀速搅拌5～8分钟；
步骤二：打开反应釜，再依次加入偶联剂硅烷KH-550和光稳定剂水杨酸苯酯，盖好盖子，继续搅拌10～20分钟，升温至60～80℃，恒温2～5小时，停止加热，自然冷却；
步骤三：待温度降至30℃以下时，打开反应釜，将产品进行密封包装，即形成了阻燃改性剂；
步骤四：先将沥青贮存罐里的基质沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃并恒温20～50分钟进行脱水，继续升温到165～195℃；
步骤五：将升温后的沥青导入沥青改性设备高速剪切混合乳化机的胶体磨中，加入橡胶改性剂SBS，开启胶体磨，剪切5～20分钟；
步骤六：再将阻燃改性剂加入到沥青改性设备高速剪切混合乳化机的胶体磨中，开启胶体磨，剪切2～10分钟，制成阻燃改性沥青材料。
具体的，反应釜包括釜体1，釜体1内安装有安装杆2，安装杆2上转动且滑动安装有多个旋转架3，旋转架3两两一组，釜体1上安装有用于驱动顶端的旋转架3旋转的驱动装置，同组的两个旋转架3之间安装有传动机构，安装杆2内安装有用于当旋转架3旋转时使旋转架3升降的升降机构，同组的两个旋转架3的旋转方向不同，每两组相邻的旋转架3之间设置有用于连接两组相邻旋转架3的连接结构。
在本具体实施例中，启动驱动装置使顶端的旋转架3旋转，通过传动机构和连接结构使所有旋转架3旋转，同时升降机构使旋转架3周期性旋转，从而对物料进行搅拌，搅拌效果更好。
具体的，连接结构包括分别固定连接在每组旋转架3内两个旋转架3上的上滑套4和下滑套5，下滑套5的外表面设置有花键，上滑套4的内表面设置有与花键相适配的花键槽。
具体的，传动机构包括两个分别固定在同组两个旋转架3相互靠近的端面上的平面齿圈6，两个平面齿圈6之间啮合有传动齿轮7，传动齿轮7滑动安装在安装杆2上，同组的两个旋转架3之间转动连接有连接套12，顶端的旋转架3旋转通过传动齿轮7使其下方的旋转架3反向旋转，下方的旋转架3旋转通过上滑套4和下滑套5使其它组的旋转架3旋转，从而使内部液体形成对流，搅拌效果更好。
具体的，升降机构包括与安装杆2滑动连接的滑座8，滑座8上转动连接有连接轴9，传动齿轮7与连接轴9固定连接，连接轴9的另一端固定连接有不完全齿轮10，不完全齿轮10的两侧均设置有可与其啮合的齿条11，齿条11固定安装在安装杆2内，传动齿轮7旋转使不完全齿轮10沿齿条11进行运动，从而使传动齿轮7周期性升降，从而使与其相邻的旋转架3周期性升降，从而进一步增强搅拌效果。
进一步的，每个旋转架3上均转动安装有多个呈圆周对称的旋转轴13，旋转轴13上固定安装有搅拌叶14，的旋转轴13与连接套12之间安装有用于驱动旋转轴13旋转的传动组件，连接套12与安装杆2滑动连接。
具体的，传动组件包括固定连接在旋转轴13另一端的第一齿轮15，连接套12上固定连接有第一齿圈16，第一齿轮15与第一齿圈16传动连接。
进一步的的，第一齿轮15与第一齿圈16之间啮合有第二齿轮17，第二齿轮17的内孔中固定连接有叶片18，叶片18通过轴转动安装在旋转架3上，旋转架3旋转使第二齿轮17沿第一齿圈16运动，从而使第一齿轮15和第二齿轮17旋转，从而使搅拌叶14和叶片18旋转，从而使液体形成上下对流，进一步增强搅拌效果。
具体的，驱动装置包括转动安装在釜体1上的上旋转套19，上旋转套19与位于最顶端的上滑套4滑动连接，上旋转套19上固定连接有第二齿圈20，第二齿圈20上啮合有第三齿轮21，釜体1上固定安装有用于驱动第三齿轮21旋转的电机22，釜体1的底部转动安装有与位于最底端的下滑套5滑动连接的下旋转套23。
具体的，安装杆2的两端均安装有第一单向轴承24，第一单向轴承24的外环与釜体1固定连接，上旋转套19和下旋转套23均与安装杆2之间安装有第二单向轴承25，当电机22正转时，第一单向轴承24的内环不相对于外环旋转，第二单向轴承25的内环相对于外环旋转，从而使同组的旋转架3向不同方向旋转且进行升降，当电机22反转时，第一单向轴承24的内环相对于外环旋转，第二单向轴承25的内环不相对于外环旋转，此时安装杆2旋转，使旋转架3向同一个方向转动，从而进行平稳搅拌，这样设置方便切换工作状态。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种阻燃改性沥青生产用反应釜，其特征在于，包括釜体（1），所述釜体（1）内安装有安装杆（2），所述安装杆（2）上转动且滑动安装有多个旋转架（3），所述旋转架（3）两两一组，所述釜体（1）上安装有用于驱动顶端的旋转架（3）旋转的驱动装置，同组的两个所述旋转架（3）之间安装有传动机构，所述安装杆（2）内安装有用于当旋转架（3）旋转时使旋转架（3）升降的升降机构，同组的两个所述旋转架（3）的旋转方向不同，每两组相邻的旋转架（3）之间设置有用于连接两组相邻旋转架（3）的连接结构，同组的两个所述旋转架（3）之间转动连接有连接套（12），每个所述旋转架（3）上均转动安装有多个呈圆周对称的旋转轴（13），所述旋转轴（13）上固定安装有搅拌叶（14），所述的旋转轴（13）与连接套（12）之间安装有用于驱动旋转轴（13）旋转的传动组件，所述连接套（12）与安装杆（2）滑动连接，所述传动组件包括固定连接在旋转轴（13）另一端的第一齿轮（15），所述连接套（12）上固定连接有第一齿圈（16），所述第一齿轮（15）与第一齿圈（16）传动连接，所述第一齿轮（15）与第一齿圈（16）之间啮合有第二齿轮（17），所述第二齿轮（17）的内孔中固定连接有叶片（18），所述叶片（18）通过轴转动安装在旋转架（3）上。
2.根据权利要求1所述的阻燃改性沥青生产用反应釜，其特征在于，所述连接结构包括分别固定连接在每组旋转架（3）内两个旋转架（3）上的上滑套（4）和下滑套（5），所述下滑套（5）的外表面设置有花键，所述上滑套（4）的内表面设置有与花键相适配的花键槽。
3.根据权利要求2所述的阻燃改性沥青生产用反应釜，其特征在于，所述传动机构包括两个分别固定在同组两个旋转架（3）相互靠近的端面上的平面齿圈（6），两个所述平面齿圈（6）之间啮合有传动齿轮（7），所述传动齿轮（7）滑动安装在安装杆（2）上。
4.根据权利要求3所述的阻燃改性沥青生产用反应釜，其特征在于，所述升降机构包括与安装杆（2）滑动连接的滑座（8），所述滑座（8）上转动连接有连接轴（9），所述传动齿轮（7）与连接轴（9）固定连接，所述连接轴（9）的另一端固定连接有不完全齿轮（10），所述不完全齿轮（10）的两侧均设置有可与其啮合的齿条（11），所述齿条（11）固定安装在安装杆（2）内。
5.根据权利要求2-4任一项所述的阻燃改性沥青生产用反应釜，其特征在于，所述驱动装置包括转动安装在釜体（1）上的上旋转套（19），所述上旋转套（19）与位于最顶端的上滑套（4）滑动连接，所述上旋转套（19）上固定连接有第二齿圈（20），所述第二齿圈（20）上啮合有第三齿轮（21），所述釜体（1）上固定安装有用于驱动第三齿轮（21）旋转的电机（22），所述釜体（1）的底部转动安装有与位于最底端的下滑套（5）滑动连接的下旋转套（23）。
6.根据权利要求5所述的阻燃改性沥青生产用反应釜，其特征在于，所述安装杆（2）的两端均安装有第一单向轴承（24），所述第一单向轴承（24）的外环与釜体（1）固定连接，所述上旋转套（19）和下旋转套（23）均与安装杆（2）之间安装有第二单向轴承（25），当电机（22）正转时，第一单向轴承（24）的内环不相对于外环旋转，第二单向轴承（25）的内环相对于外环旋转，当电机（22）反转时，第一单向轴承（24）的内环相对于外环旋转，第二单向轴承（25）的内环不相对于外环旋转。
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