CN202265513U - 一种低温隧道无烟阻燃路面材料 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低温隧道无烟阻燃路面材料，该材料为颗粒状，每个材料颗粒包括内部的聚合物改性层，以及包裹在所述聚合物改性层外的阻燃材料裹腹层。本实用新型是提供一种低温隧道无烟阻燃路面材料，其功能是使合成材料具有难燃性、自熄性和消烟性，主要解决并抑制隧道内着火问题。另外低温隧道无烟阻燃路面材料生产出的成品是圆柱形颗粒，在沥青路面集料生产过程中采用直接投放拌和的生产方式，方法非常灵活方便，不受地理环境、气候条件等客观固素的影响，具有极高节能减排的经济和社会效益。

Description

一种低温隧道无烟阻燃路面材料

技术领域

本实用新型涉及隧道领域新材料，更具体地说，涉及一种低温隧道无烟阻燃路面材料。

背景技术

隧道内部半封闭空间，一旦发生火灾不但损失巨大，不但经济方面带来经济损失，在人员伤亡方面也是不可估量的损失，所以隧道路面工程，特别是大型公路隧道工程中的应用长期受到限制。

自我国2000年引进奥地利SBS改性沥青技术以来，沥青路面材料已经成为我国道路铺装的主流，99％的高速公路建设采用该技术，沥青是一种复杂的高分子碳氢化合物，用沥青铺设的路面是一种无接缝的连续性路面，但在高温和紫外线的照射下会产生老化现象。但是在我国新疆北部、内蒙古等年积温低于1600-3400℃之间，最低月平均气温-28-8℃，夏季平均气温多数仍超过22℃的严寒地区，沥青路面的低温稳定性能较差，同时隧道沥青路面容易产生烟、毒等问题，其难燃性、自熄性和消烟性等问题比较严重。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对寒冷地区沥青路面的低温抗裂和抗弯应变的能力和隧道无烟无毒难燃性、自熄性和消烟性等难题，提供一种低温隧道无烟阻燃路面材料。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种低温隧道无烟阻燃路面材料，该材料呈颗粒状，每个材料颗粒包括内部的由SBS、硅藻土、EVA、SBR和聚合物功能助剂组成的聚合物改性层，以及包裹在所述聚合物改性层外的由氢氧化镁、氢氧化铝、硅藻土、聚合物功能助剂和扩散油组成的阻燃材料裹腹层。

本实用新型所述的低温隧道无烟阻燃路面材料，其中，所述材料颗粒的外形呈圆柱形。

本实用新型所述的低温隧道无烟阻燃路面材料，其中，所述材料颗粒的长度为2-5mm，外径为1-2mm。

本实用新型所述的低温隧道无阻燃路面材料，其中，所述聚合物改性层的直径为0.3-0.6mm，所述阻燃材料裹腹层的厚度为0.35-0.7mm。

实施本实用新型的一种低温隧道无烟阻燃路面材料，具有以下有益效果：本实用新型的一种低温隧道无烟阻燃路面材料不仅解决了我国温带季风气候区域：新疆北部、内蒙古等年积温低于1600-3400℃之间，最低月平均气温-28-8℃，夏季平均气温多数仍超过22℃的严寒地区沥青路面低温的稳定性能，同时也有效解决了隧道沥青路面无烟、无毒、难燃性、自熄性和消烟性等难题。另外低温隧道无烟阻燃路面材料生产出的成品是圆柱形颗粒，在沥青路面集料生产过程中采用直接投放拌和的生产方式，方法非常灵活方便，不受地理环境、气候条件等客观因素的影响，具有极高节能减排的经济和社会效益。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型的一种低温隧道无烟阻燃路面材料的竖切剖面示意图；

图2为本实用新型的一种低温隧道无烟阻燃路面材料的横切剖面示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种低温隧道无烟阻燃路面材料，该材料为颗粒状，每个材料颗粒包括内部的聚合物改性层2，以及包裹在聚合物改性层2外的阻燃材料裹腹层1。进一步地，材料颗粒的外形呈圆柱形。且长度为2-5mm，外径为1-2mm。需要说明的是，在制备的过程中，可能形成不完全规则的圆柱体，这并不影响本实用新型的实施。图1为材料颗粒的沿上下底面直径处剖切的剖面图，图2为材料颗粒的横截面图。本实用新型的一种低温隧道无烟阻燃路面材料颗粒尺寸大小设计，使得其能够在沥青混合料改性过程中快速的熔融，参与反应。

优选地，上述聚合物改性层2的直径为0.3-0.6mm，阻燃材料裹腹层1的厚度为0.35-0.7mm。

在本实施例中，聚合物改性层2包括以下质量份数的原料：SBS-苯乙烯(线形)：20-35；硅藻土(一种生物成因的硅质沉积岩)：5-10；EVA(粉状)：10-22；SBR(回收轮胎粉)：5-20；聚合物功能助剂(HPC)：5-10；而阻燃材料裹腹层1包括以下质量份数的原料：氢氧化镁：20-25；氢氧化铝：10-30；硅藻土(一种生物成因的硅质沉积岩)：3-13；聚合物功能助剂(HPC)：5-10，扩散油0.1-1。

阻燃材料裹腹层1包括以下质量份数的原料：氢氧化镁：20-25；氢氧化铝：10-30；硅藻土(一种生物成因的硅质沉积岩)：3-13；聚合物功能助剂(HPC)：5-10，扩散油0.1-1。

其中，氢氧化镁为纳米Mg(OH)₂，SBS采用SBS-苯乙烯(线形)；硅藻土采用一种生物成因的硅质沉积岩；由古代硅藻的遗骸组成，其化学成分主要为SiO₂；并且SBR采用回收轮胎粉为主原料。

采用的氢氧化镁为纳米Mg(OH)₂。Mg(OH)₂作为重要的无机阻燃剂，它具有分解温度较高、热稳定性高、无毒、无烟及具有抑烟等特点，是一种对环境友好的绿色环保型阻燃剂可广泛用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、高抗冲聚苯乙烯和ABS等塑料、橡胶行业，也可用于桥梁和隧道等交通工程领域。本实用新型使用氢氧化镁以改善本品特有的阻燃性能，以达到隧道沥青路面无烟、无毒、难燃性、自熄性和消烟性。

此外，本实用新型的低温隧道无烟阻燃路面材料可以通过以下制备步骤获得：

一次材料半成品生产：在料仓装置卧式混色机中加入SBS-苯乙烯(线形)、硅藻土(一种生物成因的硅质沉积岩)，EVA(粉状)、SBR(回收轮胎粉)、聚合物功能助剂(HPC)并用螺杆机挤出材料半成品，一次混合步骤的温度为室温，时间为5～10分钟，生产温度为150～200℃。

二次混合步骤：将所述材料半成品放入卧式混色器中加入聚合物功能助剂(HPC)及扩散油再次混合得二次材料半成品，二次混合步骤的温度为室温，时间为5～10分钟。

三次混合步骤：将所述二次材料半成品中加入氢氧化镁与氢氧化铝进行搅拌，得到低温隧道无烟阻燃路面材料，三次混合步骤的温度为85℃～100℃，时间为40～50分钟。

本实用新型的一种低温隧道无烟阻燃路面材料改性后沥青混合料的特点：

1、耐寒冷，抗低温，适应性强；可以提高柔性和弹性；

2、韧性好，抗疲劳，增大路面承载能力；可以进一步提高路面抗流动性，使路面具有低温下抗裂的能力；

3、抗水、抗冰、油和紫外线辐射，延缓老化；

4、性能稳定，使用寿命长，降低养护费用。

5、无烟、无毒、难燃性、自熄性和消烟性等特点。

6、降低成本：旧有生产工艺的投资成本、场地成本、能耗成本、运输成本、储存成本等等。

因此，加入一种低温隧道无烟阻燃路面材料的主要目的是解决我国温带季风气候区域：新疆北部、内蒙古等年积温低于1600-3400℃之间，最低月平均气温-28-8℃，夏季平均气温多数仍超过22℃的严寒地区沥青路面低温的稳定性能，同时也有效解决了隧道沥青路面无烟、无毒、难燃性、自熄性和消烟性等难题。

以上对本实用新型所提供的一种低温隧道无烟阻燃路面材料进行了详细介绍，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种低温隧道无烟阻燃路面材料，其特征在于，该材料呈颗粒状，每个材料颗粒包括内部的聚合物改性层(2)，以及包裹在所述聚合物改性层(2)外的阻燃材料裹腹层(1)。

2.根据权利要求1所述的低温隧道无烟阻燃路面材料，其特征在于，所述材料颗粒的外形呈圆柱形。

3.根据权利要求1所述的低温隧道无烟阻燃路面材料，其特征在于，所述材料颗粒的长度为2-5mm，外径为1-2mm。

4.根据权利要求3所述的低温隧道无阻燃路面材料，其特征在于，所述聚合物改性层(2)的直径为0.3-0.6mm，所述阻燃材料裹腹层(1)的厚度为0.35-0.7mm。 

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