[发明专利]隧道沥青路面用环保复合分阶段阻燃剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种隧道沥青路面用环保复合分阶段阻燃剂及制备方法和应用，属于道路建筑材料领域。所述环保复合分阶段阻燃剂是根据沥青分阶段的燃烧特性，由6‑12份可膨胀性石墨、8‑12份氢氧化镁、6‑12份氢氧化钙、12‑18份聚磷酸铵，及掺量为阻燃剂质量1％‑1.5％的表面改性剂复合配制而成。本发明的复合分阶段阻燃剂在混合料中添加量为沥青质量的6％‑12％。本发明的复合分阶段阻燃剂具有较高的阻燃效率，可使沥青的极限氧指数提高至25％以上；实现沥青热分解全过程阻燃效果；不产生有毒气体，安全环保；与沥青有较好的相容性；能改善沥青的阻燃性能和高温性能，对低温性能和水稳定性能影响较小；生产工艺简单易实现，成本低，质量稳定。

技术领域

本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及了一种隧道沥青路面用环保复合分阶段阻燃剂及制备方法和应用。

背景技术

随着公路隧道的不断涌现和隧道交通量的增大，隧道火灾发生的频率也逐渐增大。国外统计资料显示，公路火灾发生频率约为0.71107veh/km，其中隧道内火灾发生频率约为0.331107veh/km。隧道火灾是一个国际性难题，在世界上许多国家均发生过非常严重的隧道火灾事故。隧道火灾会造成隧道设施和隧道整体结构的严重毁坏，引起短则数小时，长则几天甚至更长时间的道路交通中断，并严重威胁人们的生命和财产安全，造成无法估计的经济损失。当隧道内发生火灾时，大量的烟、热不易排除，洞内烟雾弥漫，照明也遭到破坏，能见度下降，同时伴有高温和毒气，给安全疏散和救援工作带来很大困难，隧道火灾也给路面带来很大的破坏。

尽管我国在阻燃剂及阻燃材料研究上起步较晚，但近年发展极快，目前已获得了很多研究成果，也涌现出了大批的阻燃剂产品，比如已公开的专利CN101891416A、CN101153116A、CN102660048A、CN102532921A、CN101830670A、CN101817936A、CN102453332A、CN102173631A、CN101624474A、CN101709123A等。然而每种阻燃剂的阻燃效果不尽相同。单一的无机或有机类阻燃材料的阻燃效率通常较低，而复合类阻燃产品则加工过程较为复杂。除此之外，部分复合类阻燃产品更以国际上已禁用的溴系阻燃剂为基础，环保性能较差，另有部分复合类产品的成分种类较多，制备工艺繁杂，生产成本较高，严重影响了其在隧道路面或井下巷道路面的推广应用。

鉴于此，探索一种阻燃效率高、成本低、环保并且生产工艺简单的环保复合分阶段阻燃剂，及其制备方法和应用至关重要。

发明内容

本发明目的在于针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，提供了一种隧道沥青路面用环保复合分阶段阻燃剂及制备方法和应用，该阻燃剂阻燃效率高、阻燃作用持续性强、成本低、安全环保并且生产工艺简单。

本发明采用如下技术方案来实现的：

隧道沥青路面用环保复合分阶段阻燃剂，根据沥青分阶段的燃烧特性，按照质量份数选择以下组份复合配制而成：6-12份可膨胀性石墨，8-12份氢氧化镁，6-12份氢氧化钙，12-18份聚磷酸铵，以及该阻燃剂质量的1％-1.5％表面改性剂。

本发明进一步的改进在于，表面改性剂为钛酸酯类、铝酸酯类或硅烷类。

本发明进一步的改进在于，所述表面改性剂为硅烷偶联剂。

本发明进一步的改进在于，该阻燃剂按照质量份数选择以下组份复合配制而成：10份可膨胀性石墨，10份氢氧化镁，8份氢氧化钙，18份聚磷酸铵，以及该阻燃剂质量的1.1％硅烷偶联剂。

制备隧道沥青路面用环保复合分阶段阻燃剂的方法，包括：按比例选取可膨胀性石墨、氢氧化镁、氢氧化钙、聚磷酸铵配制中间体，搅拌使其混合均匀；随后用乙醇作溶剂将硅烷偶联剂稀释为质量分数为20％的处理液，将中间体烘干，并冷却至室温，再将中间体用处理液常温浸泡并搅拌，然后烘干，并冷却至室温，处理之后的产物即为环保复合分阶段阻燃剂。