一种有机化蒙脱土阻燃沥青及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种有机化蒙脱土阻燃沥青，按重量份计包括：基础沥青100份；有机无机复合阻燃剂2～15份。其中有机无机复合阻燃剂为蒙脱土颗粒表面包覆多聚磷酸胺盐的具有核-壳结构的有机无机复合阻燃材料。这种具有核-壳结构的有机无机复合阻燃材料，提高了蒙脱土无机粉体颗粒在沥青中的分散性和均匀性，降低了阻燃剂的填充量，实现了有机阻燃剂和无机阻燃剂之间的优势互补。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于阻燃渐青
，具体涉及一种有机化蒙脱±阻燃渐青及其制备方 法。
技术介绍
渐青是由碳、氨为主要元素组成的有机高分子化合物，具有易燃的特点。渐青燃烧 的过程，首先烙融、滴落、流欄，接着是烙珠燃烧、再由燃烧的烙珠洒落、流欄，造成火势蔓延 扩大。渐青的燃烧是一个放热、分解的化学过程，燃烧中分解出氨、甲焼、苯及焼姪类易燃气 体，送些气体的燃烧又进一步能够加快渐青的热分解，尤其是在隧道中，一旦发生火灾，火 势扩展快、范围广、损失大。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 率也会逐渐增大。由于隧道的封闭性，一旦发生火灾事故，其后果不堪设想。目前我国已建 成投入使用的隧道安全措施堪忧，安全隐患很大。隧道火灾事故的巨大损失，引起了人们对 隧道的安全性与火灾问题的极大关注。送些路面需要具有较好的阻燃性能，W保证安全。许 多国家已经把隧道火灾防治的研究列为重要的课题。我国近年来也已经开始重视对隧道火 灾的研究，力图将隧道火灾的危险与损失降到最低点。而提高渐青的阻燃性，铺筑阻燃渐青 混凝±路面是目前减少隧道中渐青路面火灾人员伤亡和物质损失的重要措施之一。 常用的阻燃剂有因系、磯系、氮系、錬化合物类、测化合物类、镇化合物类、铅化合 物类等。如中国专利CN101817936A公开了一种渐青混合料用复合型阻燃剂及其制备方法， 其中含有有机漠系阻燃剂。此类有机阻燃剂巧日含因素化合物）阻燃效果较好，但其在高 温时会释放有毒刺激性气体，送不仅对于热拌渐青混合料的生产及施工都提出了很高的要 求，而且对施工人员及日后运行过程中人员健康也十分不利。目前，阻燃剂正朝着无因、低 毒、低烟的方向发展。其中，金属氨氧化物作为环保型阻燃剂，具有阻燃、抑烟、减少二次污 染等特点，得到了广泛的应用。然而，金属氨氧化物作为阻燃剂应用时也存在一定的缺点， 例如需要添加量较高才能显示出明显的阻燃效果。 蒙脱±作为一种常用的阻燃材料，较多用于纺织品、尼龙等材料的阻燃。如中国专 利CN201110427336公开了一种纳米阻燃尼龙，CN201310211318公开了一种膨胀阻燃体系 对纯棉织物的阻燃整理方法。但由于渐青高粘的特点，其流变性能差，使其与蒙脱±的相容 性差，影响蒙脱±的分散性与均匀性，影响阻燃效果。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的一个目的在于提供一种有机化蒙脱±阻燃渐 青。本专利技术的另一目的在于进一步提高蒙脱±表面的强极性，从而提高蒙脱±无机粉体颗 粒在渐青中的分散性和均匀性，降低了阻燃剂的填充量，实现了有机阻燃剂和无机阻燃剂 之间的优势互补。最终提供一种阻燃性能优良的道路渐青。 本专利技术提供一种有机化蒙脱±阻燃渐青，按重量份计包括： 基础渐青100 ; 有机无机复合阻燃剂2~15 ; 其中有机无机复合阻燃剂为蒙脱±颗粒表面包覆多聚磯酸胺盐的具有核-壳结构的 有机无机复合阻燃材料。即W蒙脱±、多聚磯酸（PPA)和胺类化合物为原料，通过对微米级 蒙脱±颗粒表面改性和包覆多聚磯酸胺盐制备的具有核-壳结构的蒙脱±有机无机复合 阻燃剂。其中各物质的重量含量为： 蒙脱± ;1〇% ~25〇/〇 多聚磯酸；20%~40% 胺类；35%~55〇/〇 所述的蒙脱±颗粒为微米级层状娃酸盐，蒙脱石含量大于96%。其粒径优选为加 m至 20um。其中所述的多聚磯酸的聚合度小于1000。 本专利技术中，胺类化合物可W是十二胺、十六胺、十八胺、己二胺、仲了胺、Η辛胺、丙 醜胺、了醜胺、环己胺、对苯二胺等中的一种或多种。 本专利技术路用阻燃改性渐青中，基础渐青可W根据使用的要求具体确定，如70号渐 青、90号渐青等。 本专利技术路用阻燃改性渐青中，有机无机复合阻燃剂的制备方案如下： (1)在高速揽拌的条件下（1000~15(K)r/min)，将蒙脱±迅速加入多聚磯酸己醇溶液， 持续揽拌如至少20min,优选25min-60min,抽滤。 (2)将步骤（1)中滤饼加入胺类己醇溶液，加料完成后再揽拌30min~80min，抽 滤。 (3)洗涂、真空干燥，最后得到颗粒状有机无机复合阻燃剂。 有机改性或无机-有机复合改性蒙脱±具有良好的分散性，例如将有机物通过化 学键包覆在蒙脱±粉体表面，形成一种具有核-壳结构的疏水性有机无机复合阻燃剂，从 而改变蒙脱±表面的强极性。可提高蒙脱±无机粉体颗粒在渐青中的分散性和均匀性，降 低了阻燃剂的填充量，实现了有机阻燃剂和无机阻燃剂之间的优势互补。同时克服了传统 无机物填充渐青的缺点，赋予材料优异的力学性能、抗疲劳性能、尺寸稳定性和气体阻透性 能等。 本专利技术方法中，有机无机复合阻燃剂的合成原理是在微米级蒙脱±表面接枝多聚 磯酸长链，使其表面引入多个酸性居基，再加入胺发生酸碱反应得到表面包覆多聚磯酸胺 的有机无机复合阻燃剂。其反应机理： 本专利技术同时提供了一种有机化蒙脱±阻燃渐青的制备方法，包括： (1) 制备有机无机复合阻燃剂； (2) 将步骤（1)所制备的有机无机复合阻燃剂加入到渐青中即得本专利技术的有机化蒙脱 ±阻燃渐青。 其中步骤（1)所述的制备有机无机复合阻燃剂，包括： (1) 在1000~1500r/min高速揽拌的条件下，将蒙脱±迅速加入多聚磯酸己醇溶液，持 续揽拌至少20min,优选25min-60min,抽滤； (2) 将步骤（1)中滤饼加入胺类己醇溶液，加料完成后再揽拌30min~80min，抽滤； (3) 洗涂、真空干燥，最后得到颗粒状有机无机复合阻燃剂。 步骤（2)所述的有机无机复合阻燃剂加入到渐青中的过程为；将所述的有机无机 复合阻燃剂加入到12(TC~16(TC的渐青中，用高速剪切机在3000~4000r/min下剪切 20min~60min，即得到本专利技术有机化蒙脱±阻燃渐青。其中有机化蒙脱±阻燃剂和渐青添 加量为：基础渐青100份；有机改性蒙脱±有机无机复合阻燃剂2~15份。 与现有技术相比，本专利技术的优点如下： 1、本专利技术中蒙脱±的层状结构可W很好地改善渐青的流变性能W及抗老化性能，增加 渐青的硬度，提高渐青的抗热氧老化及抗光氧老化能力。无机蒙脱±经过有机插层后，层间 距会明显增大，使得蒙脱±与渐青的相容性变好，改性效果更优。 2、本专利技术通过在微米级蒙脱±颗粒表面生成化学键包覆多聚磯酸胺盐制备出了 具有核-壳结构的有机无机复合阻燃材料，提高了蒙脱±无机粉体颗粒在渐青中的分散性 和均匀性，降低了阻燃剂的填充量，实现了有机阻燃剂和无机阻燃剂之间的优势互补。 3、本专利技术中多聚磯酸胺是一种高效的有机膨胀型阻燃剂，通常填充量在10%~ 20%时即可达到优秀的阻燃性能。如果仅仅将蒙脱±和多聚磯酸胺简单的物理混合应用于 渐青中，由于蒙脱±表面的强极性W及与渐青间相容性差，会大大降低改性渐青的稳定性。 4、本专利技术中蒙脱±具有一定的阻燃性能，通过表面接枝包覆W后，与多聚磯酸胺 相互配合、协同阻燃，具有良好的阻燃和抑烟效果。本专利技术阻燃渐青氧指数高，燃烧时不产 生因化氨等有毒气体，对人体呼吸道及其他器官伤害小。制备工艺简单，生产无污染，生产 成本较低。【具体实施方式】 现结合具体实施例对本专利技术进行当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机化蒙脱土阻燃沥青，其特征在于：按重量份计包括：基础沥青100份；有机无机复合阻燃剂2～15份；其中有机无机复合阻燃剂为蒙脱土颗粒表面包覆多聚磷酸胺盐的具有核‑壳结构的有机无机复合阻燃材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宣根海，徐青柏，陈杰，石君章，宁爱民，李志军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11