本發(fā)明涉及瀝青材料領(lǐng)域，特別涉及一種隧道用阻燃瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)：

迄今為止，中國是世界上隧道建設(shè)最多的國家，祖國的西部地區(qū)，地形和地址條件差，大多是山區(qū)，公路隧道還在大量興建中。公路隧道由于特殊的結(jié)構(gòu)特點，更容易發(fā)生火災(zāi)。隧道中一旦發(fā)生交通事故，很容易因汽車碰撞而發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)一旦發(fā)生會使隧道內(nèi)的溫度迅速上升，并伴隨有很多有害氣體產(chǎn)生，不僅將車輛燒毀，還會使隧道結(jié)構(gòu)及設(shè)施受到損壞，造成漫長的道路交通中斷，而且由于長隧道兩側(cè)很少有空間逃生，往往會使人員傷亡。世界上有多次的交通隧道事故發(fā)生，引發(fā)火災(zāi)，產(chǎn)生極為悲痛的后果。在1989年日本，有隧道大活燃燒了4天。阿塞拜疆于1995年11月地鐵火災(zāi)，造成300人死亡；意大利與法國之間的勃朗峰隧道于1998年4月23日發(fā)生火災(zāi)事故，造成39人死亡，燒毀42輛汽車，持續(xù)燃燒近60個小時。以上慘痛的事實告訴我們，阻燃對于隧道時極為必要的，使得瀝青由可燃材料轉(zhuǎn)換成非易燃或阻燃材料，同時對煙霧加以抑制，提高隧道的安全性。

常用的阻燃劑有鹵系、磷系、鹵-磷系、氮系、硅系、鋁鎂系等，其中多數(shù)有機阻燃劑(如含鹵素化合物)阻燃效果較好，但其分解產(chǎn)物毒性大、煙霧大，在高溫時會釋放有毒刺激性氣體，這不僅對于熱拌瀝青混合料的生產(chǎn)及施工都提出了很高的要求，而且對施工人員及日后運行過程中人員健康也十分不利。目前，阻燃劑正朝著無鹵、低毒、低煙的方向發(fā)展。其中，金屬氫氧化物作為環(huán)保型阻燃劑，具有阻燃、抑煙、減少二次污染等特點，得到了廣泛的應(yīng)用。然而，金屬氫氧化物作為阻燃劑應(yīng)用時也存在一定的缺點，親和力差且添加量大才能顯出阻燃效果?，F(xiàn)有的技術(shù)方案如申請?zhí)枮?01210031546.4的專利，其以金屬氧化物和層狀硅酸鹽為阻燃劑，雖無有毒氣體放出，但是沒有兼顧阻燃劑與瀝青的相容性及使用性能，所以從環(huán)保、阻燃及性能方面考慮，迫切需要開發(fā)一種具有阻燃抑煙功能的新型環(huán)保阻燃瀝青。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種抑煙、阻燃性能好且路用性能良好的綠色環(huán)保無毒的隧道用阻燃瀝青及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種隧道用阻燃瀝青，其包括以下重量份的原料：瀝青100份，包覆紅磷3.5-4份，三丁氧乙基磷酸酯2份，水滑石7-8份，聚硅硼氧烷2-3份，八鉬酸銨3-4份，所述水滑石粒度低于200目，所述紅磷粒度為200-600目。

本發(fā)明還具有以下附加技術(shù)特征：

優(yōu)選的，其包括以下重量份的原料：瀝青100份，包覆紅磷3.6份，三丁氧乙基磷酸酯2份，水滑石7.3份，聚硅硼氧烷2.5份，八鉬酸銨3.6份。

優(yōu)選的，其包括以下重量份的原料：瀝青100份，包覆紅磷3.5份，三丁氧乙基磷酸酯2份，水滑石7.8份，聚硅硼氧烷2.2份，八鉬酸銨3.0份。

優(yōu)選的，其包括以下重量份的原料：瀝青100份，包覆紅磷4.0份，三丁氧乙基磷酸酯2份，水滑石8份，聚硅硼氧烷2.9份，八鉬酸銨3.8份。

優(yōu)選的，所述瀝青為重交通道路瀝青。

本發(fā)明還提供上述的隧道用阻燃瀝青的制備方法，包括以下步驟：將瀝青置于高速剪切混合乳化機中，加熱至140-170℃，在轉(zhuǎn)速為4000rpm-6000rpm的條件下對瀝青進行攪拌30-60min后，升溫至180-200℃，混合加入包覆紅磷、三丁氧乙基磷酸酯、水滑石、聚硅硼氧烷、八鉬酸銨，以轉(zhuǎn)速為4000rpm-6000rpm繼續(xù)攪拌30-60min，冷卻后即得。

優(yōu)選的，包括以下步驟：將瀝青置于高速剪切混合乳化機中，加熱至160℃，在轉(zhuǎn)速為5000rpm的條件下對瀝青進行攪拌40min后，升溫至180，混合加入紅磷、三丁氧乙基磷酸酯、水滑石、聚硅硼氧烷、八鉬酸銨，以轉(zhuǎn)速為5000rpm繼續(xù)攪拌40min，冷卻后即得。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于：

1.本發(fā)明的阻燃瀝青，無鹵系阻燃劑，在生產(chǎn)及施工過程中，無毒氣的排放，提高了生產(chǎn)安全系數(shù)，降低了生產(chǎn)施工要求，保證了施工人員的身體健康；

2.本發(fā)明的阻燃瀝青所使用的復(fù)合阻燃劑經(jīng)檢驗表明能夠完全代替鹵系阻燃劑，達到較好的阻燃效果，而抑煙效果優(yōu)于鹵系阻燃劑；

3.本發(fā)明的阻燃瀝青所使用的復(fù)合阻燃劑配方合理，有效提高了瀝青的抗高溫性能及抗老化性能，提升了氧指數(shù)，降低了阻燃劑的使用量；本發(fā)明中所使用的阻燃劑與瀝青的親和力較佳，分散好，確保阻燃瀝青的穩(wěn)定性。

具體實施方式

以下公開本發(fā)明的一些實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本文內(nèi)容，適當改進工藝參數(shù)實現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及應(yīng)用已經(jīng)通過較佳實施例進行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和應(yīng)用進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

實施例1制備1號阻燃瀝青

稱取原料：重交通道路瀝青（ah-70）10000g，包覆紅磷360g(400目)，三丁氧乙基磷酸酯200g，水滑石730g，聚硅硼氧烷250g，八鉬酸銨360g；

按如下方法制備：將瀝青置于高速剪切混合乳化機中，加熱至160℃，在轉(zhuǎn)速為5000rpm的條件下對瀝青進行攪拌40min后，升溫至180，混合加入紅磷、三丁氧乙基磷酸酯、水滑石、聚硅硼氧烷、八鉬酸銨，以轉(zhuǎn)速為5000rpm繼續(xù)攪拌40min，冷卻后即得。

實施例2制備2號阻燃瀝青

稱取原料：重交通道路瀝青（ah-70）10000g，包覆紅磷350g(400目)，三丁氧乙基磷酸酯200g，水滑石780g，聚硅硼氧烷220g，八鉬酸銨300g；

按如下方法制備：將瀝青置于高速剪切混合乳化機中，加熱至140℃，在轉(zhuǎn)速為4000rpm的條件下對瀝青進行攪拌50min后，升溫至180℃，混合加入紅磷、三丁氧乙基磷酸酯、水滑石、聚硅硼氧烷、八鉬酸銨，以轉(zhuǎn)速為6000rpm繼續(xù)攪拌30min，冷卻后即得。

實施例3制備3號阻燃瀝青

稱取原料：重交通道路瀝青（ah-70）10000g，包覆紅磷400g(500目)，三丁氧乙基磷酸酯200g，水滑石800g，聚硅硼氧烷290g，八鉬酸銨380g；

按如下方法制備：將瀝青置于高速剪切混合乳化機中，加熱至170℃，在轉(zhuǎn)速為6000rpm的條件下對瀝青進行攪拌60min后，升溫至180℃，混合加入紅磷、三丁氧乙基磷酸酯、水滑石、聚硅硼氧烷、八鉬酸銨，以轉(zhuǎn)速為4000rpm繼續(xù)攪拌60min，冷卻后即得。

實施例4性質(zhì)檢測

對本發(fā)明公路隧道用阻燃瀝青及無添加的重交通道路瀝青（ah-70）按下列標準進行測試：按照bg／t15180-2000對瀝青的物理化學性質(zhì)進行測定，按照gb2406-19934對瀝青氧指數(shù)進行測定，按照ga/t50622004《火災(zāi)煙氣毒性危險評價方法》進行煙氣毒性評價，按照以下方法對瀝青燃燒對路用性能影響的進行檢測，記錄如表1。

瀝青燃燒性能的檢測方法為：將100g燃燒試件浸沒到93號汽油中5s取出，立即點燃試件測試燃燒時間，待自熄后放在60℃烘箱中5h烘干，稱量質(zhì)量損失，并記錄在表1。

瀝青路面燃燒深度的測試方法為：制備5cm厚面積不小于1平方米的瀝青試件，在試件上圈定直徑為30cm的圓形實驗范圍，在實驗區(qū)內(nèi)先加入400ml汽油，點燃，每隔1min加入150ml汽油，使其燃燒時間為25min，測量實驗區(qū)內(nèi)的燒灼影響的平均深度，并記錄在表1。

在瀝青燃燒試驗過程中，本發(fā)明的瀝青表現(xiàn)出較好的阻燃特性，將試件從汽油中拿出點燃后，隨著時間的延長，燃燒火焰呈減小趨勢，待汽油燃燒完全，瀝青在很短的時間內(nèi)熄滅，形狀沒有較大改變，質(zhì)量損失率不足10%，而未添加阻燃劑的普通瀝青點燃之后，逐漸被汽油點燃燃燒起來，并逐漸融化流淌，燃盡，另外，燃燒時，普通瀝青具有明顯的刺鼻味，而本發(fā)明的瀝青燃燒時最突出的是汽油味。綜上，本發(fā)明的阻燃瀝青對于火焰具有較好的阻燃作用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。