[发明专利]一种协同阻燃沥青材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种协同阻燃沥青材料及其制备方法。

背景技术

沥青混凝土路面具有行车舒适、噪音小、抗滑性能好、交通安全性高等优点，且养护容易，在公路建设中逐渐受到广大设计者和建设者的青睐。但由于沥青具有可燃性，在隧道内发生火灾时，尤其是在油浸的状态下发生火灾后，沥青燃烧会产生大量的有毒烟气，极易造成人员和财产的重大损失。因此提高沥青的阻燃性能，对于提高隧道内交通安全性能和消除交通事故隐患，具有十分重要的现实意义。

常用的阻燃剂有卤系、磷系、氮系、锑化合物类、硼化合物类、镁化合物类、铝化合物类等，其中多数有机阻燃剂(如含卤素化合物)阻燃效果较好，但其在高温时会释放有毒刺激性气体，这不仅对于热拌沥青混合料的生产及施工都提出了很高的要求，而且对施工人员及日后运行过程中人员健康也十分不利。目前，阻燃剂正朝着无卤、低毒、低烟的方向发展。其中，金属氢氧化物作为环保型阻燃剂，具有阻燃、抑烟、减少二次污染等特点，得到了广泛的应用。然而，金属氢氧化物作为阻燃剂应用时也存在一定的缺点，例如需要添加量较高才能显示出明显的阻燃效果。

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，提供一种绿色无毒环保型的协同阻燃沥青材料。该材料的各项路用性能优良，满足使用要求，贮存稳定性可达1年以上，温度敏感性和抗老化性明显高于普通沥青。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种协同阻燃沥青材料，其特征在于，由以下重量份的原料混合制成：沥青100份，金属氢氧化物0.2～40份，层状硅酸盐0.1～30份；所述沥青为石油沥青、岩沥青和煤沥青中的一种或几种，所述金属氢氧化物为氢氧化铝和/或氢氧化镁。

上述的一种协同阻燃沥青材料，由以下重量份的原料混合制成：沥青100份，金属氢氧化物3～20份，层状硅酸盐1～10份。

上述的一种协同阻燃沥青材料，由以下重量份的原料混合制成：沥青100份，金属氢氧化物5～8份，层状硅酸盐2～4份。

上述的一种协同阻燃沥青材料，由以下重量份的原料混合制成：沥青100份，金属氢氧化物6份，层状硅酸盐3份。

上述的一种协同阻燃沥青材料，所述层状硅酸盐为天然层状硅酸盐或有机层状硅酸盐。

上述的一种协同阻燃沥青材料，所述天然层状硅酸盐为蒙脱石、累托石、海泡石和高岭土矿物中的一种或几种。

上述的一种协同阻燃沥青材料，所述有机层状硅酸盐为经常规方法有机化改性后的层状硅酸盐，如按照常规方法经有机试剂十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠有机化改性后的层状硅酸盐。

本发明还提供了一种协同阻燃沥青材料的制备方法，其特征在于，该方法为：将沥青加热至120℃～160℃后置于高速剪切仪中，在转速为1000rpm～6000rpm的条件下对沥青进行搅拌；然后在同样的温度和搅拌条件下，将粒径不大于200目的金属氢氧化物在1min～3min内匀速加入装有沥青的高速剪切仪中，继续搅拌10min～30min；最后在同样的温度和搅拌条件下，将粒径不大于200目的层状硅酸盐在1min～3min内匀速加入高速剪切仪中，继续搅拌1h～2h，室温冷却后，得到协同阻燃沥青材料。

所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明利用金属氢氧化物与层状硅酸盐的协同阻燃作用对沥青进行纳米复合改性，相对于普通的有机物阻燃剂(如含卤素类)而言，是一种绿色无毒环保型阻燃技术。

2、本发明添加的金属氢氧化物和层状硅酸盐对沥青具有显著的协同阻燃效果，远远超过单一阻燃剂的阻燃效果，在相对低的添加量下即可使阻燃性能大大提高。另外，由于层状硅酸盐是一种纳米改性剂，可对沥青的其他应用性能起到改善作用。所获得的阻燃沥青材料的各项路用性能优良，满足使用要求，贮存稳定性可达1年以上，温度敏感性和抗老化性明显高于普通沥青。

3、本发明的制备方法简单，成本低，条件温和，不需特殊设备。

下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

具体实施方式

实施例1

本实施例的协同阻燃沥青材料，由以下原料混合制成：沥青100kg，金属氢氧化物40kg，层状硅酸盐0.1kg；所述沥青为石油沥青，所述金属氢氧化物为氢氧化铝，所述层状硅酸盐为天然海泡石。