[发明专利]一种阻燃温拌沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工制备技术领域，尤其是道路、桥梁或隧道铺设材料领域，具体为一种新型阻燃温拌沥青及其制备方法。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等，尤其较多的用于停车场、运动场、重要交通路面、交叉路口和路面转弯处等场合的铺设应用。

随着中国经济发展和西部大开发的进行，公路建设不断发展和完善，公路隧道里程也逐年增加，隧道路面等级逐渐提高，对隧道内行车的舒适性和安全性也提出了很高的要求。出于环保和施工安全性考虑，隧道中铺装温拌沥青成为了主流，但温拌沥青的易燃性成为了进一步开发隧道沥青路面应用潜力的一个重要障碍。隧道由于其位置特殊及空间的局限性，使得隧道内发生火灾时，燃烧剧烈，温度急剧上升，产生大量的有毒气体，从而给救助带来很大的困难，增加了灾害的损失，因此研发一种阻燃型温拌沥青具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种新型阻燃温拌沥青及其制备方法。该新型阻燃温拌沥青的阻燃性能好，且拌和之后完全达到了《GB/T 29051-2012道路用阻燃沥青混凝土》的温拌沥青配方，且克服了常规阻燃剂与沥青混合不好导致阻燃效果差的问题，解决了单一阻燃剂加入后，沥青与石料的粘附性变差的问题。

为了实现上述目的，本发明的具体技术方案为：

一种新型阻燃温拌沥青，该温拌沥青的配方按重量份配比计由以下成分制成：温拌沥青75～85份，硅树脂5～10份，硅藻土15～20份，降粘剂0.5～2 份。

作为优选，该温拌沥青按重量份配比计由以下成分制成：温拌沥青76份，硅树脂6.5份，硅藻土17份，降粘剂0.5份。

最优的，所述硅树脂为甲基硅树脂。通过硅树脂的筛选，发现甲基硅树脂相较水溶性硅树脂，其含有苯环及其它油溶性结构，与沥青的相容性好，同时 SiO₂含量较高，可用于300℃以上的环境，耐热性好，不易燃烧。

所述硅藻土为过300目筛以上的硅藻土，最优的为过325目筛硅藻土。硅藻土较其他无机系阻燃剂而言，含有更多的SiO₂，与硅树脂的亲和性强，易共混；另外，硅藻土的比表面积较大，吸附在沥青表面，起到覆盖阻燃的作用；其次，硅藻土耐热性好，高温时能吸收部分燃烧放出的热量，降低可燃物表面的温度，有效抑制可燃性气体的生成；再次，硅藻土是很好的防火隔热材料，遇火难燃，不发烟，不会造成二次燃烧。但是其中100-200目硅藻土颗粒过大，与沥青不易混合，影响阻燃效果；400目硅藻土颗粒过细，混入沥青中，以填料的形式存在居多，而不易形成阻燃的复合结构。而过325目筛的硅藻土加入效果较好。

作为优选，所述降粘剂为复合阳离子表面活性剂(该表面活性剂以脂肪酰胺基多胺为主剂，脂肪醇聚氧乙烯醚及油溶性聚合物为助剂复配而成)。通过对表面活性剂的筛选，发现采用该复合阳离子表面活性剂时，既能与沥青很好的混合，又解决了阻燃剂加入到沥青中粘度变大、不易拌和的问题，同时结构中含有苯环及相关结构，可提高硅树脂与沥青的相容性。

由于硅树脂与沥青之间的相容性较一般的有机材料好，但仍需加入其它助剂增加其相容性。同时，沥青中的胶质、沥青质分子是多个芳香环稠合的强极性物质,而该降粘剂分子结构中含有苯环以及其它强极性基团,根据相似相溶原理,当沥青中加入降粘剂时,降粘剂分子对胶质沥青质分子聚集体能起到溶解、剥离作用。这样,参与形成沥青质聚集体的分子数目减少,粒子的体积减小,沥青体系的胶体特性减弱,因此沥青粘度也会降低；因此降粘剂既能提高硅树脂与沥青的相容性，又能降低体系的粘度，利于后续的拌和施工。

该新型阻燃温拌沥青的制备方法如下：先按比例称取各原料，然后将硅树脂与降粘剂预混好，加入到55-65℃的温拌沥青中经搅拌设备充分混合得沥青混合液，最后将硅藻土加入沥青混合液，并在55-65℃的搅拌器内迅速混合后并充分搅拌，即得到新型阻燃温拌沥青，最后密封保存。

施工时，将新型阻燃温拌沥青与热集料拌和成温拌沥青混合料即可使用。

本发明的积极效果体现在：