專利名稱：一種路用阻燃瀝青及制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于阻燃浙青技術領域，具體涉及一種環(huán)保無鹵路用阻燃浙青及其制備方法。
背景技術：
隨著我國高等級公路的發(fā)展，公路隧道的數(shù)量不斷增加。隧道中常用的剛性水泥混凝土路面，也逐漸被平整、耐磨、低噪音的柔性浙青混凝土路面所代替。在隧道浙青路面的使用過程中，浙青混凝土路面的防火安全問題也越來越引起人們的重視。由于浙青是易燃材料，再加上隧道內通風條件差，如果發(fā)生交通事故引起浙青路面著火，因火勢發(fā)展迅猛，人員來不及疏散導致較大的人員傷亡，必然會對國家和人民生命財產造成不必要的損失。另外，浙青著火時產生大量黑煙，在隧道中不易擴散，會阻礙逃生人員的視線并易使人窒息，既對人員造成危害，又對環(huán)境造成嚴重污染。所以，首先必須解決浙青遇火燃燒問題， 其次要降低浙青燃燒時的發(fā)煙量和有毒氣體含量。因此，使用具有阻燃性能、抑煙性能的阻燃浙青應該是今后隧道路面用浙青的發(fā)展方向。目前廣泛使用的含鹵阻燃劑燃燒時生成大量有煙、有毒的氣體，如十溴二苯醚在燃燒過程中會產生疑似二噁英類物質，會對人體和環(huán)境產生較大的危害。近年來，美國、英國等國家已制定或頒布法律，對某些阻燃材料進行燃燒毒性試驗或規(guī)定燃燒酸性氣體釋放量。隨著環(huán)保的要求越來越高，無鹵阻燃顯示出越來越重要的地位，因此開發(fā)無鹵阻燃劑取代含鹵阻燃劑已成為世界阻燃領域的趨勢。CN200610062960. 6中使用十溴聯(lián)苯乙烷、硼酸鋅和三氧化二銻作為阻燃劑，屬于鹵素阻燃劑，不符合環(huán)保的要求，放出的有毒氣體也危害到人身安全。CN200610019381. 3中的無鹵阻燃聚合物改性浙青，是通過加入磷系和氮系阻燃劑起到阻燃的效果，需要使用磷系和氮系阻燃劑配合，才能得到所需的阻燃效果，僅使用磷系阻燃劑時，阻燃浙青的阻燃效果有待提高。US4659381公開了采用聚磷酸銨、含鹵阻燃劑、氫氧化鋁填料等組分為浙青阻燃劑，需要將聚磷酸銨和含鹵阻燃劑配合使用才能得到所需效果，并且氫氧化鋁用量較大， 對阻燃浙青的使用性能造成一定影響。CN200610082139. 0介紹了一種無鹵型路用阻燃浙青，其中阻燃劑為密胺焦磷酸鹽、硼酸鋅和氫氧化鎂，為起到更好的抑煙效果，該發(fā)明在拌合礦料時加入氫氧化鋁，增加了工作步驟，不利于施工的進行。并且由于氫氧化鋁的分解溫度較低(140-150°C)，也因此限制了其應用。不同種阻燃劑在使用過程中會產生不同的配合效果，綜合阻燃效果一般與浙青燃燒過程中，阻燃劑發(fā)生的化學反應歷程及阻燃劑之間發(fā)生的化學反應歷程有關，因此，阻燃劑的不同配合形式往往會產生不同的協(xié)同配合效果。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種環(huán)保無鹵阻燃浙青及其制備方法，制備一種符合公路隧道路用要求的阻燃浙青。
本發(fā)明路用阻燃浙青，按重量份組成包括基礎浙青70-80份；聚磷酸銨3-9份；硼酸鋅3-8份；氫氧化鎂4-8份；擬薄水鋁石4-8份；改性劑0-1. 5份。本發(fā)明路用阻燃浙青中，基礎浙青可以根據(jù)使用的要求具體確定，如70號浙青、 90號浙青、聚合物改性浙青等。本發(fā)明路用阻燃浙青中，改性劑為廢輪胎膠粉、針入度改性劑、粘度改性劑等。本發(fā)明路用阻燃浙青中，擬薄水鋁石(分子式Al2O3 · ηΗ20, η為1. 4 2. 0)是一種半結晶狀的氫氧化鋁，是催化劑制備等領域常用的氧化鋁前身物，本發(fā)明中可以使用市售產品，也可以按現(xiàn)有方法制備。本發(fā)明路用阻燃浙青的制備方法，包括如下步驟1.將基礎浙青熔融，保持在70 120°C ；2.在熔融浙青中按比例添加聚磷酸銨、硼酸鋅、氫氧化鎂、擬薄水鋁石，用攪拌器攪拌5min，使各組分混合均勻；3.加入改性劑，升溫至140 180°C，攪拌10 60min，使改性劑與基礎浙青進行充分混合，在需要的情況下可以再繼續(xù)用高速剪切設備在3000-4000r/min下剪切10 60min。高速剪切機主要為膠體磨、高速剪切機等。本發(fā)明路用阻燃浙青中，聚磷酸銨、硼酸鋅、氫氧化鎂、擬薄水鋁石互相配合，特別是聚磷酸銨與擬薄水鋁石相互配合，在阻燃反應過程中，擬薄水鋁石發(fā)生晶形轉化，對聚磷酸銨的脫水阻燃反應具有促進和協(xié)調作用，同時擬薄水鋁石與硼酸鋅還可起到協(xié)同作用， 因此，本發(fā)明路用阻燃浙青同時具有良好阻燃和抑煙效果。本發(fā)明的阻燃浙青氧指數(shù)較高， 燃燒時不產生鹵化氫等有毒氣體，對人體呼吸道及其他器官傷害小。制備工藝簡單，生產無污染，生產成本較低。
具體實施例方式本發(fā)明中，聚磷酸銨屬于膨脹型阻燃劑。它含氮、磷量高，熱穩(wěn)定性好，分散性較好，同時具有無商、低煙、低毒等特性。阻燃機理是受熱脫水生成聚磷酸強脫水劑，促使有機物表面脫水生成碳化物，生成的碳化物及其聚磷酸對基材表面的進行覆蓋，隔絕空氣從而達到阻燃的目的；另外燃燒時生產的氨氣等不燃性氣體，在氣相中沖淡了可燃性氣體的濃度，使之降到著火極限以下，起到氣相阻燃效果。擬薄水鋁石不僅是抑煙劑，而且在阻燃過程中對聚磷酸銨的脫水阻燃反應具有促進作用，與單獨使用聚磷酸銨相比，阻燃效果明顯提高。硼酸鋅是阻燃抑煙劑，改性劑選用廢輪胎膠粉，改善阻燃浙青感溫性能。實施例1 按重量稱取石油浙青AH-70 (埃索70號浙青)，70份；聚磷酸銨9份；氫氧化鎂8 份；擬薄水鋁石8份，硼酸鋅3份，改性劑1. 5份(改性劑為廢輪胎膠粉)。首先將石油浙青熔融保持至80°C，向熔融浙青中按比例添加聚磷酸銨、硼酸鋅、氫氧化鎂，用攪拌器攪拌5min，使各組分混合均勻。然后加入改性劑，升溫至150°C，攪拌 30min，使膠粉吸收浙青中的油分進行熔脹，再繼續(xù)用高速剪切機在3000-4000r/min下剪切30min，使改性劑充分熔脹。在剪切過程中，溫度控制在170°C以內，最后得到環(huán)保無鹵阻
燃浙青。實施例2 按重量稱取石油浙青AH-70，75份；聚磷酸銨6份；氫氧化鎂6份；擬薄水鋁石6 份，硼酸鋅6份，改性劑1份。阻燃浙青制備過程同實施例1。實施例3 按重量稱取石油浙青AH_70，80份；聚磷酸銨3 ；氫氧化鎂4份；擬薄水鋁石4份， 硼酸鋅8份，改性劑0. 5份。阻燃浙青制備過程同實施例1。比較例1 按照實施例1的方法和配比，不使用擬薄水鋁石，氫氧化鎂使用16份。比較例2 按照實施例1的方法和配比，擬薄水鋁石用制備陶瓷的普通氫氧化鋁代替。實施例及比較例的數(shù)據(jù)見下表
權利要求
1.一種路用阻燃浙青，其特征在于按重量份組成包括 基礎浙青 70-80份；聚磷酸銨 3-9份； 硼酸鋅3-8份；氫氧化鎂 4-8份； 擬薄水鋁石 4-8份； 改性劑0-1. 5份。
2.按照權利要求1所述的路用阻燃浙青，其特征在于基礎浙青為70號浙青、90號浙青或聚合物改性浙青。
3.按照權利要求1所述的路用阻燃浙青，其特征在于改性劑為廢輪胎膠粉、針入度改性劑或粘度改性劑。
4.一種權利要求1所述的路用阻燃浙青的制備方法，包括如下步驟(1)將基礎浙青熔融，保持在70 120°C；(2)在熔融浙青中按比例添加聚磷酸銨、硼酸鋅、氫氧化鎂、擬薄水鋁石，用攪拌器攪拌 5min，使各組分混合均勻；(3)加入改性劑，升溫至140 180°C，攪拌10 60min，使改性劑與基礎浙青進行充分混合ο
5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于加入改性劑后用高速剪切設備在 3000-4000r/min 下剪切 10 60min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種路用阻燃瀝青及其制備方法，按重量份組成包括基礎瀝青70-80份，聚磷酸銨3-9份，硼酸鋅3-8份，氫氧化鎂4-8份，擬薄水鋁石4-8份，改性劑0-1.5份。本發(fā)明路用阻燃瀝青的制備方法包括首先將基礎瀝青熔融，然后按比例添加聚磷酸銨、硼酸鋅、氫氧化鎂、擬薄水鋁石，攪拌均勻后加入改性劑，分散均勻即可。本發(fā)明路用阻燃瀝青中，聚磷酸銨、硼酸鋅、氫氧化鎂、擬薄水鋁石互相配合，在阻燃反應過程中，擬薄水鋁石發(fā)生晶形轉化，對聚磷酸銨的脫水阻燃反應具有促進，本發(fā)明路用阻燃瀝青同時具有良好阻燃和抑煙效果。本發(fā)明的阻燃瀝青氧指數(shù)較高，燃燒時不產生鹵化氫等有毒氣體，對人體呼吸道及其他器官傷害小。
文檔編號C08L21/00GK102464891SQ20101053584
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者萬淼, 宣根海, 徐青柏, 石君章, 陳杰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院