專利名稱：一種低溫隧道無煙阻燃路面材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道領(lǐng)域新材料，更具體地說，涉及一種低溫隧道無煙阻燃路面材料及制備方法。
背景技術(shù)：
隧道內(nèi)部半封閉空間，一旦發(fā)生火災(zāi)不但損失巨大，不但經(jīng)濟方面帶來經(jīng)濟損失， 在人員傷亡方面也是不可估量的損失，所以隧道路面工程，特別是大型公路隧道工程中的應(yīng)用長期受到限制。自我國2000年引進奧地利SBS改性浙青技術(shù)以來，浙青路面材料已經(jīng)成為我國道路鋪裝的主流，99%的高速公路建設(shè)采用該技術(shù)，該技術(shù)的性能特點，解決了浙青的高溫車轍和低溫抗裂性能然而性能指標(biāo)非常地，低溫-10°C破壞應(yīng)變不小于2500。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對寒冷地區(qū)浙青路面的低溫抗裂和抗彎應(yīng)變的能力和隧道無煙無毒難燃性、自熄性和消煙性等難題，本發(fā)明提供一種低溫隧道無煙阻燃路面材料及制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供了一種低溫隧道無煙阻燃路面材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成SBS20-35 ；硅藻土8-23 ；EVA10-22 ；SBR5-20 ；氫氧化鎂 20-25 ；氫氧化鋁10-30;聚合物功能助劑10-20;擴散油0.1-1。在根據(jù)本發(fā)明所述的低溫隧道無煙阻燃路面材料中，所述低溫隧道無煙阻燃路面材料為顆粒狀，包括內(nèi)部的聚合物改性層，以及包裹在所述聚合物改性層外的阻燃材料裹腹層；其中，所述聚合物改性層包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料SBS，20-35 ；硅藻土，5-10 ；EVA, 10-22 ；SBR, 5-20 ；聚合物功能助劑，5_10 ；所述阻燃材料裹腹層包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料 氫氧化鎂，20-25 ；氫氧化鋁，10-30 ；硅藻土，3-13 ；聚合物功能助劑，5_10，擴散油0. 1_1。在根據(jù)本發(fā)明所述的低溫隧道無煙阻燃路面材料中，所述氫氧化鎂為納米 Mg(OH) 2 ；所述SBS采用線形的SBS ；所述硅藻土采用一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，由古代硅藻的遺骸組成，其化學(xué)成分主要為Si02。本發(fā)明還提供了上述一種低溫隧道無煙阻燃路面材料的制備方法，包括一次混合步驟、在料倉裝置臥式混色機中加入SBS-苯乙烯、硅藻土、EVA、SBR、聚合物功能助劑并用螺桿機擠出材料半成品；二次混合步驟、將所述材料半成品放入臥式混色器中加入聚合物功能助劑及擴散油再次混合得二次材料半成品；三次混合步驟、將所述二次材料半成品中加入氫氧化鎂與氫氧化鋁進行攪拌，得到低溫隧道無煙阻燃路面材料；在根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法中，所述一次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘，生產(chǎn)溫度為150 200°C。所述二次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘。 所述三次混合步驟的溫度為85°C 100°C，時間為40 50分鐘。實施本發(fā)明的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料及制備方法，具有以下有益效果本發(fā)明的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料不僅解決我國溫帶季風(fēng)氣候區(qū)域、新疆北部、內(nèi)蒙古等年積溫低于1600-3400°C之間，最低月平均氣溫-28-8°C，夏季平均氣溫多數(shù)仍超過22°C的嚴寒地區(qū)浙青路面低溫的穩(wěn)定性能，同時也有效解決了隧道浙青路面無煙、無毒、難燃性、自熄性和消煙性等難題。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1為本發(fā)明的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料的豎切剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料的橫切剖面示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種低溫隧道無煙阻燃路面材料，由以下重量份數(shù)的原料制成SBS :20-35 ；硅藻土8-23 ；EVA :10-22 SBR 5-20 ；氫氧化鎂20-25;氫氧化鋁10-30;聚合物功能助劑10-20 ；擴散油0.1-1。其中，氫氧化鎂為納米Mg(OH) 2，SBS (Styrene Butadiene Styrene,苯乙烯丁二烯苯乙烯)可以采用線形的SBS;硅藻土采用一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖； EVA^thyleneVinylAcetate，乙烯-乙酸乙烯共聚物)可以采用粉狀EVA。由古代硅藻的遺骸組成，其化學(xué)成分主要為Si02 ；并且SBlUstyrene-butadiene，丁苯橡膠)可以采用回收輪胎粉為主原料。聚合物功能助劑可以采用HPCOlydroxypropyl-cellulose，羥丙基纖維素)。浙青是一種復(fù)雜的高分子碳氫化合物，用浙青鋪設(shè)的路面是一種無接縫的連續(xù)性路面，但在高溫和紫外線的照射下會產(chǎn)生老化現(xiàn)象。因此，加入一種低溫隧道無煙阻燃路面材料的主要目的是解決我國溫帶季風(fēng)氣候區(qū)域新疆北部、內(nèi)蒙古等年積溫低于 1600-3400°C之間，最低月平均氣溫-28-8°C，夏季平均氣溫多數(shù)仍超過22°C的嚴寒地區(qū)浙青路面低溫的穩(wěn)定性能，同時也有效解決了隧道浙青路面無煙、無毒、難燃性、自熄性和消煙性等難題。本發(fā)明的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料改性后浙青混合料的特點1、耐寒冷，抗低溫，適應(yīng)性強；可以提高柔性和彈性；2、韌性好，抗疲勞，增大路面承載能力；可以進一步提高路面抗流動性，使路面具有低溫下抗裂的能力；3、抗水、抗冰、油和紫外線輻射，延緩老化；4、性能穩(wěn)定，使用壽命長，降低養(yǎng)護費用。5、無煙、無毒、難燃性、自熄性和消煙性等特點。6、降低成本舊有生產(chǎn)工藝的投資成本、場地成本、能耗成本、運輸成本、儲存成本寸寸。本發(fā)明采用氫氧化鎂為納米Mg(0H)2。Mg(OH)2作為重要的無機阻燃劑，它具有分解溫度較高、熱穩(wěn)定性高、無毒、無煙及具有抑煙等特點，是一種對環(huán)境友好的綠色環(huán)保型阻燃劑可廣泛用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、高抗沖聚苯乙烯和ABS等塑料、橡膠行業(yè)，也可用于橋梁和隧道等交通工程領(lǐng)域。本發(fā)明使用氫氧化鎂以改善本品特有的阻燃性能，以達到隧道浙青路面無煙、無毒、難燃性、自熄性和消煙性。如圖1和圖2所示，為本發(fā)明提供的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料的結(jié)構(gòu)圖。在本實施例中，該浙青路面改性材料為顆粒狀，例如圓柱體。需要說明的是，在制備的過程中， 可能形成不完全規(guī)則的圓柱體，這并不影響本發(fā)明的實施。圖1為圓柱體的沿上下底面直徑處剖切的剖面圖，圖2為圓柱體的橫截面圖，可以看到本發(fā)明提供的浙青混合料改性顆粒包括內(nèi)部的聚合物改性層1，以及包裹在外面阻燃材料裹腹層2。本發(fā)明的低溫隧道無煙阻燃路面材料的尺寸設(shè)計成長度為10 12mm，直徑為 1. 0 2mm。本發(fā)明的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料顆粒尺寸大小設(shè)計，使得其能夠在浙青混合料改性過程中快速的熔融，參與反應(yīng)。在本實施例中，聚合物改性層1包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料SBS-苯乙烯(線形)20-35;硅藻土(一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖)5-10; EVA(粉狀):10-22 ;SBR(回收輪胎粉):5_20 ；聚合物功能助劑(HPC) :5_10。阻燃材料裹腹層2包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料氫氧化鎂20-25 ；氫氧化鋁10-30 ；硅藻土(一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖):3-13 ；聚合物功能助劑(HPC) :5-10，擴散油0. 1-1。本發(fā)明還具體提供了上述耐一種低溫隧道無煙阻燃路面材料及制備方法，包括一次混合步驟、在料倉裝置臥式混色機中加入SBS-苯乙烯(線形)、硅藻土(一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖)，EVA(粉狀)、SBR(回收輪胎粉)、聚合物功能助劑(HPC)并用螺桿機擠出材料半成品，一次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘，生產(chǎn)溫度為150 200 "C。二次混合步驟、將所述材料半成品放入臥式混色器中加入聚合物功能助劑(HPC) 及擴散油再次混合得二次材料半成品，二次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘。三次混合步驟、將所述二次材料半成品中加入氫氧化鎂與氫氧化鋁進行攪拌，得到低溫隧道無煙阻燃路面材料，三次混合步驟的溫度為85°C 100°C，時間為40 50分鐘。本發(fā)明的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料是在制備過程中，采取的是二次混合生
5產(chǎn)，使得各種原料與高分子材料均勻混合、迅速產(chǎn)生物理性結(jié)合，因而制備出的浙青路面改性材料不僅解決浙青路面在低溫下的穩(wěn)定性能，同時也有效解決了隧道浙青路面無煙、無毒、難燃性、自熄性和消煙性等難題。本發(fā)明的低溫隧道無煙阻燃路面材料大部分原材料采用的回收再利用資源，如 SBR、硅藻土 ；取替了傳統(tǒng)高污染的生產(chǎn)工藝，改善了環(huán)保問題。以上對本發(fā)明所提供的一種低溫隧道無煙阻燃路面材料進行了詳細介紹，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。以下通過實施例對本發(fā)明的材料的原料和制備過程進行具體說明，以下所使用的表達“份”均以重量計數(shù)。實施例1一次材料半成品生產(chǎn)在料倉裝置臥式混色機中加入25份SBS-苯乙烯(線形)、8 份硅藻土( 一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖)、15份EVA (粉狀)、18份SBR(回收輪胎粉)、8份聚合物功能助劑(HPC)并用螺桿機擠出材料半成品；一次混合步驟的溫度為室溫，時間為 5 10分鐘，生產(chǎn)溫度為150 200°C。二次混合步驟、將所述材料半成品放入臥式混色器中加入8份聚合物功能助劑 (HPC)及0. 6份擴散油再次混合得二次材料半成品；二次混合步驟的溫度為室溫，時間為 5 10分鐘。三次混合步驟、將所述二次材料半成品中加入28份氫氧化鎂與21份氫氧化鋁進行攪拌，得到低溫隧道無煙阻燃路面材料；三次混合步驟的溫度為85°C 100°C，時間為 40 50分鐘。實施例2一次混合步驟、在料倉裝置臥式混色機中加入20份SBS-苯乙烯(線形)、10份硅藻土( 一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖)、10份EVA(粉狀)、10份SBR(回收輪胎粉)、5份聚合物功能助劑(HPC)并用螺桿機擠出材料半成品；一次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘，生產(chǎn)溫度為150 200°C。二次混合步驟、將所述材料半成品放入臥式混色器中加入5份聚合物功能助劑 (HPC)及1份擴散油再次混合得二次材料半成品；二次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘。三次混合步驟、將所述二次材料半成品中加入25份氫氧化鎂與30份氫氧化鋁進行攪拌，得到低溫隧道無煙阻燃路面材料；三次混合步驟的溫度為85°C 100°C，時間為 40 50分鐘。實施例3一次混合步驟、在料倉裝置臥式混色機中加入35份SBS-苯乙烯(線形)、5份硅藻土( 一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖)、22份EVA(粉狀)、22份SBR(回收輪胎粉)、10份聚合物功能助劑(HPC)并用螺桿機擠出材料半成品；一次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘，生產(chǎn)溫度為150 200°C。二次混合步驟、將所述材料半成品放入臥式混色器中加入10份聚合物功能助劑(HPC)及0. 1份擴散油再次混合得二次材料半成品；二次混合步驟的溫度為室溫，時間為 5 10分鐘。 三次混合步驟、將所述二次材料半成品中加入20份氫氧化鎂與10份氫氧化鋁進行攪拌，得到低溫隧道無煙阻燃路面材料；三次混合步驟的溫度為85°C 100°C，時間為 40 50分鐘。
權(quán)利要求
1. 一種低溫隧道無煙阻燃路面材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成SBS20-35 ；硅藻土8-23 ；EVA10-22 ；SBR5-20 ；氫氧化鎂20-25 ；氫氧化鋁10-30 ；聚合物功能助劑10-20 ；擴散油0. 1-1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫隧道無煙阻燃路面材料，其特征在于，所述低溫隧道無煙阻燃路面材料為顆粒狀，包括內(nèi)部的聚合物改性層，以及包裹在外面的阻燃材料裹腹層； 其中，所述聚合物改性層包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料SBS，20-35 ；硅藻土，5-10 ；EVA, 10-22 ； SBR, 5-20 ；聚合物功能助劑，5-10 ；所述阻燃材料裹腹層包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料氫氧化鎂，20-25 ；氫氧化鋁，10-30 ； 硅藻土，3-13 ；聚合物功能助劑，5-10，擴散油，0. 1-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫隧道無煙阻燃路面材料，其特征在于，所述氫氧化鎂為納米氫氧化鎂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫隧道無煙阻燃路面材料，其特征在于，所述SBS采用線形SBS。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫隧道無煙阻燃路面材料，其特征在于，所述硅藻土采用一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，由古代硅藻的遺骸組成，主要化學(xué)成分為Si02。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的低溫隧道無煙阻燃路面材料的制備方法， 其特征在于，包括一次混合步驟、在料倉裝置臥式混色機中加入SBS-苯乙烯、硅藻土、EVA、SBR、聚合物功能助劑并用螺桿機擠出材料半成品；二次混合步驟、將所述材料半成品放入臥式混色器中加入聚合物功能助劑及擴散油再次混合得二次材料半成品；三次混合步驟、將所述二次材料半成品中加入氫氧化鎂與氫氧化鋁進行攪拌，得到低溫隧道無煙阻燃路面材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述一次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘，生產(chǎn)溫度為15(T200°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述二次混合步驟的溫度為室溫，時間為5 10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述三次混合步驟的溫度為 850C 100°C，時間為40 50分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫隧道無煙阻燃路面材料及其制備方法，所述低溫隧道無煙阻燃路面材料由以下重量份數(shù)的原料制成SBS-苯乙烯20-35；硅藻土8-23；EVA10-22；SBR5-20；氫氧化鎂20-25；氫氧化鋁10-30；聚合物功能助劑10-20；擴散油0.1-1。本發(fā)明提供的低溫隧道無煙阻燃路面材料，其功能是使合成材料具有難燃性、自熄性和消煙性，主要解決并抑制隧道內(nèi)著火問題。另外低溫隧道無煙阻燃路面材料生產(chǎn)出的成品是圓型顆粒，在瀝青路面集料生產(chǎn)過程中采用直接投放拌和的生產(chǎn)方式，方法非常靈活方便，不受地理環(huán)境、氣候條件等客觀固素的影響，具有極高節(jié)能減排的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號C04B14/08GK102167545SQ20101061981
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者彭麒樺 申請人:彭麒樺