专利名称：一种无卤阻燃型沥青混合料改性复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及交通路面加铺材料技术领域，尤其是涉及一种无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料及其制备方法。
背景技术：
浙青混合料由矿物混合料和浙青胶组成的混合体系，经人工合理选择级配组成的矿料与适量浙青结合料，经拌合组成的优质路面材料。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料。按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径大于31. 5mm)、粗粒式(公称最大粒径等于或大于26. 5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或19mm)、细粒式(公称最大粒径9. 5mm或 13. 2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于9. 5mm)浙青混合料。按制造工艺分为热拌浙青混合料、 冷拌浙青混合料、再生浙青混合料等。浙青混合料组成的混凝土路面以良好的抗滑性，平整性，降噪性及容易养护等优点，在路面建设中得到广泛应用。然而，浙青是由碳，氢等元素组成的复杂有机物，具有易燃的特性，所以在交通路面材料中采用浙青混凝土路面时，火灾的危害程度将明显增大。所以作为浙青混合料改性剂加入阻燃复合材料成为必要。在国外一些隧道路面工程中已经得到运用，国内关于阻燃浙青也开展了一些研究，但还没有浙青混合料改性剂的阻燃报告。阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。反应型为卤素阻燃剂，其阻燃机理为游离基机理和物理覆盖机理。添加型阻燃剂为水合金属化物，其阻燃机理为水合金属化物吸热分解释放出结晶水，降低了表面温度； 另外分解产生的金属氧化物又覆盖表面，阻止氧气与燃物分子的接触，从而达到阻燃的目的。因为含卤阻燃剂燃烧时产生大量浓烟，有毒气，造成二次污染和危害，已引起世界人民的高度重视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能保持原有物理化学性能的浙青混合料改性复合材料，同时具有阻燃功能的环保无卤阻燃型浙青混合料改性材料。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种无商阻燃型浙青混合料改性复合材料，包括组分和含量(重量百分数) 浙青混合料改性材料 85%-96% 无卤阻燃材料2%-15%
所述各组分之和为100%。优选的是，所述的浙青混合料改性材料包括组分和含量 聚乙烯和聚丙烯其中一种或者两种混和物409Γ70% 热塑性橡胶或乙丙胶溶液其中一种 1°/Γ20%粘合树脂15% 30%
浙青材料3% 15%
无机填充剂2%-8%
所述各组分之和为100%。更优的是所述的粘合树脂为为石油树脂；即一种由石油裂解所副产的C5、C9 馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，为分子量介于300-3000的低聚物。更优的是所述的浙青材料为天然浙青，煤焦浙青，石油浙青中的一种或几种。更优的是所述的无机填充物为碳酸钙等二价碳酸盐。更优的是所述的无商阻燃材料为无机或有机材料，所述的无机无商阻燃剂包括三水合氧化铝，三水合氧化镁，红磷，可膨胀石墨，聚磷酸铵中的一种；所述有机无商阻燃剂为磷系，或氮系阻燃剂或膨胀型阻燃剂(IFR)。更优的是所述的热塑性橡胶为苯乙烯乙烯和丙烯嵌段共聚物。本发明还提供了一种制备无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料的方法，包括步骤
A)按各组分比例计量各组分原料，在可加热容器中充分混合各组分使其均勻；
B)将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机，加热至150-170度，使其形成熔融混合物后挤出；
C)在水冷过程中保持130-150度的环境中切粒，制得成品。本发明所述的浙青混合料改性材料各组分中，其中粘合树脂和热塑性丁苯橡胶可由市面购得，浙青材料为天然浙青，煤焦浙青，石油浙青中的一种或几种；通过在浙青混合料改性材料加入适量的环保型无商阻燃材料，能够使得浙青混合料既能保持原有物理化学性能，同时具有阻燃功能。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。实施例1
将59%的聚乙烯加入5%的天然浙青，在高速混和器中混和均勻，再加入20%的石油树脂和9%的三水合氧化铝阻燃剂，继续混和均勻；最后加入1的丁苯橡胶和5%的碳酸钙，将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机，加热至160-180度，使其形成熔融混合物后挤出；在水冷过程中保持140-160度的环境中切粒，制得成品。实施例2
将50%的聚丙烯加入7%的石油浙青，在高速混和器中混和均勻，再加入25%的石油树脂和8%的膨胀型阻燃剂IFR，继续混和均勻；最后加入1的丁苯橡胶和8%的碳酸钙，将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机，加热至160-180度，使其形成熔融混合物后挤出；在水冷过程中保持140-160度的环境中切粒，制得成品。实施例3
将30%的聚乙烯和25%的聚丙烯加入10%的石油浙青，在高速混和器中混和均勻，再加入20%的石油树脂和3%的膨胀型阻燃剂IFR，继续混和均勻；最后加入m的丁苯橡胶和10%的碳酸钙，将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机，加热至160-180度，使其形成熔融混合物后挤出；在水冷过程中保持140-160度的环境中切粒，制得成品。试验例1
对加入和未加入无卤阻燃添加剂的浙青混合料改性剂通过极限氧指数的分析对比，发现加入无卤阻燃添加剂的浙青混合料改性剂的阻燃性能大幅度提高，可以实现离火后很快自熄。而把此改性剂加入浙青混合料中，其抗车辙，马歇尔测试，冻融劈裂等测试可以达到甚至超过国家标准。产品测试方法将样品压成片条安装在试样夹具上，再将夹具垂直置于燃烧筒的中心，调节气体控制旋钮，用氧浓度适当的混合气，洗涤燃烧筒至少30s后，把点火器喷嘴插入燃烧筒内，使火焰的外焰接触试样顶端并覆盖整个顶表面。产品检测结果如下
阻燃性能测试结果
权利要求
1.一种无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料，包括组分和含量(重量百分数) 浙青混合料改性材料 85%-96%无卤阻燃材料4%-15%所述各组分之和为100%。
2.如权利要求1所述的无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料，其特征是，所述的浙青混合料改性材料包括组分和含量聚乙烯和聚丙烯其中一种或者两种混和物40°/Γ70%热塑性橡胶或乙丙胶溶液其中一种1% 20%粘合树脂15% 30%浙青材料3% 15%无机填充剂2%-8% 所述各组分之和为100%。
3.如权利要求1所述的无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料，其特征是所述的浙青材料为天然浙青，煤焦浙青，石油浙青中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料，其特征是所述的无卤阻燃材料为无机或有机材料，所述的无机无商阻燃剂包括三水合氧化铝，三水合氧化镁，红磷，可膨胀石墨，聚磷酸铵中的一种；所述有机无卤阻燃剂为磷系，或氮系阻燃剂，或膨胀型阻燃剂。
5.如权利要求1所述的无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料，其特征是所述的无机填充物为二价碳酸盐。
6.如权利要求2所述的无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料，其特征是所述的粘合树脂为石油树脂；所述石油树脂为石油裂解所副产的C5、C9馏份，其分子量介于 300-3000的低聚热塑性树脂。
7.如权利要求2所述的无卤阻燃型浙青混合料改性复合材料，其特征是所述的热塑性橡胶为苯乙烯乙烯和丙烯嵌段共聚物。
8.权利要求广7任意一项所述浙青混合料改性剂的制备方法，包括步骤A)按各组分比例计量各组分原料，在可加热容器中充分混合各组分使其均勻；B)将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机，加热至160-180度，使其形成熔融混合物后挤出；C)在水冷过程中保持140-160度的环境中切粒，制得成品。
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃型沥青混合料改性复合材料及其制备方法，所述无卤阻燃型沥青混合料改性复合材料包括组分和含量(重量百分数)沥青混合料改性材料72%-96%；无卤阻燃材料2%-10%；无机填充剂2%-8%；所述各组分之和为100%。本发明所述的沥青混合料改性材料各组分中，其中粘合树脂和热塑性丁苯橡胶可由市面购得，沥青材料为天然沥青，煤焦沥青，石油沥青中的一种或几种；通过在沥青混合料改性材料加入适量的环保型无卤阻燃材料，能够使得沥青混合料既能保持原有物理化学性能，同时具有阻燃功能。
文档编号C04B26/26GK102249598SQ201110111220
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者张少高, 林秀军, 黄燕生 申请人:深圳市科中大交通建材有限公司