[发明专利]一种抑制沥青燃烧过程的复合阻燃剂配方及其制备方法

摘要

本发明目的是提供一种抑制道路沥青材料燃烧的复合阻燃剂配方及其制备方法，从而解决目前沥青阻燃剂阻燃效果差，不能对沥青燃烧全过程进行高效阻燃的问题。首先对沥青进行四组分试验，得到各组分含量；然后针对沥青各组分燃烧分解温度区间呈梯度分布特性，优选与各组分相匹配的环保型无机阻燃剂；再对已选的阻燃剂进行表面改性，并且确定每种阻燃剂的添加量及添加方法；最后根据热重试验结果，优化阻燃剂或复配阻燃剂掺加量，并按照沥青各组分含量对各阻燃剂进行复配，提出一种适应沥青多阶段燃烧行为的复合阻燃剂配方及其制备方法。本发明提供的方法能实现对沥青燃烧全过程进行高效阻燃，提高沥青路面火灾安全。

主权项

1.一种抑制沥青燃烧过程的复合阻燃剂制备方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)按照《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》(JTG E20‑2011)对所取沥青进行四组分试验，制备沥青四组分，测得各组分含量，对沥青各组分进行热重分析，明确沥青各组分燃烧温度区间及其梯度分布特征；(2)针对沥青各组分燃烧温度区间呈梯度分布特性，选择与沥青各组分燃烧温度区间相匹配的环保型无机阻燃剂，初步确定饱和分的复配阻燃剂为膨胀型石墨/氢氧化铝＝1/2，芳香分的阻燃剂为膨胀型石墨/氢氧化镁＝1/4，胶质的阻燃剂为氢氧化钙，沥青质的复配阻燃剂为微胶囊红磷/氢氧化镁＝1/4；(3)将选取的阻燃剂或复配阻燃剂放置于真空干燥箱中，温度为105℃±5℃，真空度93kPa±1kPa条件下干燥2h，取出后在干燥器中冷却至室温，用乙醇作为溶剂与钛酸酯偶联剂配成10％的溶液，将冷却的阻燃剂或复配阻燃剂放入配置的溶液中在常温下浸泡3h，取出阻燃剂或复配阻燃剂并放入真空干燥箱中干燥2h，取出后在干燥器中冷却至室温，从而对所选阻燃剂或复配阻燃剂进行表面偶联剂改性；(4)先将一定量的沥青各组分和掺加量为10％的阻燃剂或复配阻燃剂置于真空干燥箱内，在温度为105℃±5℃，真空度93kPa±1kPa条件下干燥1h，将干燥的沥青各组分分别升温到160℃，缓慢加入掺加量为10％相应的阻燃剂或复配阻燃剂，手动搅拌5min，再采用高剪切分散机在165±5℃条件下先以1000rpm转速搅拌5min，然后用4000rpm转速搅拌20min，继续使用搅拌棒搅拌除去试样中的气泡，制取试验所需样品；(5)根据热重试验结果，优化阻燃剂或复配阻燃剂掺加量，确定复合阻燃剂复配方案为膨胀型石墨/氢氧化铝/氢氧化镁/氢氧化钙/微胶囊红磷＝13∶8∶48∶9∶3，并将所需一定量的阻燃剂或复配阻燃剂置于封闭中的高速搅拌5分钟使各种阻燃剂或复配阻燃剂混合均匀，制备复合阻燃剂，用于对沥青进行阻燃改性，多阶段抑制沥青燃烧过程。