专利名称：一种路用阻燃沥青的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沥青，更具体的说，本发明涉及的是一种路用阻燃沥青。
背景技术：
沥青是石油炼制的最终产品，是建筑上广泛采用的廉价而丰富的建筑材料，用于防水、防潮、防腐、防锈、防渗漏等。它的某些性能是合成橡胶、合成树脂所不能比拟的。但是，沥青有容易燃烧、燃烧产生大量黑烟、受热熔滴、流淌的特点，具有很大的火灾危险性，其应用也受到一定的限制。为此，沥青的难燃化研究具有很大的现实意义。
随着道路使用者对路面行驶质量要求的提高，平整、耐磨、低噪音的沥青混凝土路面可能代替水泥混凝土路面，而逐渐成为隧道路面的发展主流。而根据国内外的报道可知在隧道中沥青路面的使用过程中，交通事故造成的火灾是隧道路面使用过程中必须注意的一个问题。当隧道内发生交通事故后，引起路面着火，因火势发展迅猛，人员来不及疏散导致更大的人员伤亡，对国家和人民生命财产造成不必要的损失.另外，沥青着火时产生大量黑烟，又对环境造成了严重污染。
沥青的难燃化技术是近几年来各国消防界保险界所共同关心的热门话题。国外对阻燃材料的研究，主要是用于阻燃织物、建筑油毡、阻燃建材、消防队员所用服装等方面，应用于路用沥青阻燃的尚没见。国内对阻燃沥青的研究主要是用于建筑油毡，用于道路中尚没见。
发明内容本发明是为了提供一种燃烧时的氧指数、烟密度及烟气等级符合国家对于阻燃材料的相关规定的路用阻燃沥青。本发明的另一目的是提供上述路用阻燃沥青的制备方法。
一种路用阻燃沥青，按重量份组成为重交通道路石油沥青60份～80份；十溴联苯醚3份～8份；氢氧化镁5份～20份；氢氧化铝5份～20份；偶联剂0.3份～0.7份；调和剂1份～3份；改性剂0.5份～1.5份。
上述路用阻燃沥青组份中的重交通道路石油沥青为AH-70。
上述路用阻燃沥青组分中，十溴联苯醚是阻燃剂；氢氧化镁和氢氧化铝起阻燃抑烟作用，，两者同时使用比单独使用其一效果好，当两者重量比为1∶1时阻燃抑烟效果最好；偶联剂选用钛酸酯类，可以使氢氧化镁和氢氧化铝更好的分散在体系中；改性剂选用丁苯橡胶，它改善阻燃沥青的延度；调和剂可以改善阻燃沥青的针入度、软化点等指标，调和剂选用抽出油，抽出油的理化指标如下表所列
上述路用阻燃沥青的制备方法，包括如下步骤1、熔融重交通道路石油沥青使一定重量的重交通道路石油沥青保持在80℃，达到熔融状态；2、加入添加剂在熔融沥青中按量加入十溴联苯醚、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂和调和剂，且边加入边搅拌，使得各组份混合均匀；3、加入改性剂然后加入改性剂，一边加入改性剂，一边用高速剪切机在1000r/min下剪切10min，使改性剂融胀，再继续在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性剂在剪切作用下逐渐变细，最终以细小颗粒均匀分布于沥青中，剪切起始温度为80℃，在剪切过程中，阻燃沥青会逐渐的升温，升温不能超过120℃，最后得到路用阻燃沥青。
本发明的阻燃沥青具有较高的氧指数，在燃烧表面形成了稳定的炭化层，产生自熄现象，使燃烧终止。阻燃沥青燃烧时的黑烟少，减小对环境的污染。如果阻燃沥青路面发生火灾，人员伤亡和财产损失都会较少，具有较广阔的应用前景和良好的社会经济效益。制备方法简单，有效，经济，且使用方便，适用面广。
具体实施方式阻燃剂通过物理或化学作用，在火焰区和凝相区对燃烧过程进行干扰，以实现降低燃烧速度，达到阻燃的目的。其一般是通过下面一种或几种途径达到阻燃目的吸热效应、覆盖隔离效应、转移效应、抑制效应、协同效应。阻燃剂的阻燃机理概括为阻隔热量机理、气相阻燃机理、凝固相阻燃机理。
十溴联苯醚的阻燃机理是一方面由于受热分解产生了卤化氢气体，捕获了沥青燃烧裂解时产生的活性很大的游离基HO·，切断了游离基HO·的联锁反应，使沥青的燃烧速度大大降低；另一方面，由于该阻燃剂是炭化物生成的促进剂，当加入一定量以后，炭化物的生成速度大于炭化物滴落速度，从而在燃烧表面形成了稳定的炭化层，产生自熄现象，使燃烧终止；氢氧化镁和氢氧化铝阻燃抑烟的机理是它们在物质燃烧的初期主要发生吸热分解反应，产生大量的水，水进一步蒸发吸收大量的热能，起到降低燃烧体系温度和稀释体系中氧浓度的作用。在相同的填充量下，不同的氢氧化铝、氢氧化镁配比其阻燃效果差别不明显，但两种复合使用则比单独使用效果要好，因为虽都是脱水反应，但在分解温度和吸热量上有差别。氢氧化镁需在更高的温度下才脱水，并同时有碳化效果。而氢氧化铝的吸热量相对小些，因其抑制材料温度上升的效果不如氢氧化镁，两者复合使用则能相互补充，其阻燃性能比单独使用效果要好。氢氧化镁比氢氧化铝具有较好的抑烟效果。
实施例中使用的各组份为试剂名称符合的标准或生产厂家重交通道路石油沥青AH-70和AH-90 符合GB/T15180-2000标准氢氧化镁(1000目)济南泰星精细化工有限公司氢氧化铝(1000目)济南泰星精细化工有限公司十溴二苯醚 济南泰星精细化工有限公司偶联剂钛酸酯TC-114安徽泰昌化工有限公司改性剂丁苯橡胶(SBR) 淄博高氏科工贸有限公司调和剂抽出油 理化指标符合下表所列
实施例1按重量称取重交通道路石油沥青AH-70 60份；十溴联苯醚8份；氢氧化镁20份；氢氧化铝20份；偶联剂0.6份；调和剂1.5份；改性剂0.5份。
首先将重交通道路石油沥青AH-70在恒温80℃时熔融，在熔融沥青中加入十溴联苯醚、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂和调和剂，且边加入边搅拌，使得各组份能够均匀的混合在沥青中，然后加入改性剂，一边加入改性剂，一边用高速剪切机在1000r/min下剪切10min，使改性剂融胀，再继续在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性剂在剪切作用下逐渐变细，最终以细小颗粒均匀分布于沥青中，这样制成阻燃沥青。
实施例2按重量称取重交通道路石油沥青AH-70 80份；十溴联苯醚3份；氢氧化镁5份；氢氧化铝10份；偶联剂0.45份；调和剂2份；改性剂1.5份。制备过程同实施例1。
实施例3按重量称取重交通道路石油沥青AH-70 65份；十溴联苯醚6份；氢氧化镁10份；氢氧化铝5份；偶联剂0.3份；调和剂1份；改性剂0.8份。制备同实施例1。
实施例4按重量称取重交通道路石油沥青AH-90 70份；十溴联苯醚7份；氢氧化镁15份；氢氧化铝10份；偶联剂0.7份；调和剂3份；改性剂1份。制备过程同实施例1。
实施例5按重量称取重交通道路石油沥青AH-90 70份；十溴联苯醚6份；氢氧化镁10份；氢氧化铝10份；偶联剂0.6份；调和剂2份；改性剂0.8份。制备过程同实施例1。
实施例中得到的阻燃沥青按下列标准测试针入度GB/T4509、软化点GB/T4507、延度GB/T 4508、石油产品闪点与燃点测定法(开口杯法)GB/T267、氧指数法GB/T 2406-93、烟密度GB/T 8627-1999、材料产烟毒性分级GA 132-1996，所得数据如下表
从上表中可看出，按本发明制备的阻燃沥青的延度、针入度和软化点都达到了重交通道路石油沥青GB/T15180-2000中规定的要求，并且氧指数都大于27，烟密度都小于75，烟气毒性等级为准安全一级(ZA1)，达到了国家对阻燃材料的相关要求。
权利要求
1.一种路用阻燃沥青，按重量份组成为重交通道路石油沥青60份～80份；十溴联苯醚3份～8份；氢氧化镁5份～20份；氢氧化铝5份～20份；偶联剂0.3份～0.7份；调和剂1份～3份；改性剂0.5份～1.5份。
2.根据权利要求1所述的路用阻燃沥青，组份中的重交通道路石油沥青为AH-70。
3.根据权利要求1或2所述的路用阻燃沥青，偶联剂选用钛酸酯类；改性剂选用丁苯橡胶；调和剂选用抽出油，抽出油的理化指标应符合下表要求
4.根据权利要求3所述的路用阻燃沥青，组份中氢氧化镁和氢氧化铝两者重量比为1∶1。
5.根据权利要求3所述的路用阻燃沥青的制备方法，包括如下步骤1)熔融重交通道路石油沥青使一定重量的重交通道路石油沥青保持在80℃，达到熔融状态；2)加入添加剂在熔融沥青中按量加入十溴联苯醚、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂和调和剂，且边加入边搅拌，使得各组份混合均匀；3)加入改性剂然后加入改性剂，一边加入改性剂，一边用高速剪切机在1000r/min下剪切10min，使改性剂融胀，再继续在5000～6000r/min下高速剪切30min，改性剂在剪切作用下逐渐变细，最终以细小颗粒均匀分布于沥青中，剪切起始温度为80℃，在剪切过程中，阻燃沥青会逐渐的升温，升温不能超过120℃，最后得到路用阻燃沥青。
全文摘要
本发明公开了一种路用阻燃沥青，按重量份组成为重交通道路石油沥青60份～80份；十溴联苯醚3份～8份；氢氧化镁5份～20份；氢氧化铝5份～20份；偶联剂0.3份～0.7份；调和剂1份～3份；改性剂0.5份～1.5份。本发明的阻燃沥青具有较高的氧指数，在燃烧表面形成了稳定的炭化层，产生自熄现象，使燃烧终止。阻燃沥青燃烧时的黑烟少，减小对环境的污染。如果阻燃沥青路面发生火灾，人员伤亡和财产损失都会较少，具有较广阔的应用前景和良好的社会经济效益。制备方法简单，有效，经济，且使用方便，适用面广。
文档编号E01C7/18GK1935902SQ20051003741
公开日2007年3月28日 申请日期2005年9月22日 优先权日2005年9月22日
发明者高云龙, 廖克俭, 何唯平 申请人:深圳市海川实业股份有限公司