一种阻燃抑烟型改性乳化沥青及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种阻燃抑烟型改性乳化沥青及其制备方法和应用，该阻燃抑烟型改性乳化沥青主要由以下重量份的原料所制成：基质沥青100份、氢氧化铝改性环氧树脂胶乳10～20份、改性胶乳1～4份、乳化剂1～3份、助剂1～3份、水30～40份。本发明专利技术的阻燃抑烟型改性乳化沥青采用了氢氧化铝改性环氧树脂胶乳对基质沥青进行综合改性，具有环保、成本低廉、活性高、与沥青相容性好、阻燃性能优良、使用过程中稳定性能好等优点，同时制备方法简单方便，原料来源广，可以大规模生产应用，该沥青可以应用在道面、路面、桥面铺装层以及长大隧道道面的养护中。

A Flame Retardant and Smoke Suppression Modified Emulsified Asphalt and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃抑烟型改性乳化沥青及其制备方法和应用
本专利技术属于隧道道面采用常温拌合沥青
，具体涉及到用不同材料室内配合比设计以及现场配制、生产方法，可应用于长大隧道的道面养护中一种阻燃抑烟型改性乳化沥青及其制备方法和应用。
技术介绍
随着我国公路建设步伐的加快，大型隧道工程越来越多。考虑到沥青具有可燃性，在隧道中特别是大型公路隧道中使用存在一定的火灾安全隐患，隧道内发生火灾后的温度远远超过沥青的闪点和燃点，一旦沥青燃烧起来，不仅助长火灾的发展和蔓延，且会产生大量有毒气体与浓烟。随着隧道公里数不断增加，行车速度和行车密度的日益增大以及运输物品的复杂化，使得公路隧道内发生交通事故的危险性也呈上升趋势。隧道中一旦发生交通事故，很容易由于汽车碰撞而引起火灾。在隧道相对封闭的环境内，尤其对于长大隧道进行疏散救援工作极为困难，沥青路面在被汽油浸蚀时发生火灾后会产生大量的有毒气体，一旦发生火灾将导致严重的人员伤亡、隧道设施和结构的严重毁坏以及长时间的道路交通中断，造成无法估计的损失。可见隧道内采用沥青路面，必须要求沥青路面本身不燃烧或者延迟燃烧，否则就会留下巨大的安全隐患。长隧道沥青混凝土路面的阻燃研究对于保证运营安全具有重要的现实意义。有研究表明氢氧化铝热分解释放出大量水蒸气稀释可燃性气体，抑制燃烧蔓延，同时所生产的耐高温的氧化铝在聚合物表面形成致密的保护层，阻隔空气和防止火焰进一步扩散。耐高温的氧化铝能够促进聚合物碳化、吸附固体颗粒、抑制浓烟产生。所以专利技术人将氢氧化铝的化学、物理特性与沥青材料进行结合，使二者充分结合后成为一种新型沥青混合料粘结料，以便提高道路的阻燃抑烟能力。改性乳化沥青是采用机械搅拌和化学稳定的乳化工艺将沥青、改性剂、乳化剂加工成一种水包油或油包水的乳剂型液态沥青，是一种常温下粘度较低、流动性很好道路建筑材料。改性乳化沥青因其使用便捷、冷拌冷铺、施工季节更为宽泛、与集料裹覆性较好等特点，逐渐在各等级道路中得到了广泛应用。如何提高长隧道中沥青路面的阻燃抑烟效果是道路工作者目前应该考虑的问题之一，因为一旦沥青燃烧起来，不仅助长火灾的发展和蔓延，且会产生大量有毒气体与浓烟。那么，考虑可以通过在道路材料中添加能够阻止沥青燃烧并抑制浓烟产生的材料。目前关于隧道中沥青路面的阻燃抑烟的研究有很多通过添加硼酸锌、溴系阻燃剂等来实现，但是不环保、成本高、阻燃抑烟效果效果不佳、相容性差。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种阻燃抑烟型改性乳化沥青，该阻燃抑烟型改性乳化沥青采用了氢氧化铝改性环氧树脂胶乳对基质沥青进行综合改性，具有环保、成本低廉、活性高、与沥青相容性好、阻燃性能优良、使用过程中稳定性能好等优点。本专利技术还提供该阻燃抑烟型改性乳化沥青的制备方法和应用。技术方案：为了实现上述目的，如本专利技术所述一种阻燃抑烟型改性乳化沥青，主要由以下重量份的原料所制成：其中，所述改性胶乳采用SBR改性胶乳或者SBS改性胶乳，且固含量不低于40％。其中，所述乳化剂为阳离子乳化剂。其中，所述的助剂为无机氢氧化铝专用表面活性剂，具体为司班表面活性剂。在本专利技术中乳化剂可采用阳离子中裂型乳化剂、阳离子慢裂型乳化剂；高速公路、一级公路上的基质沥青采用A级、B级沥青，其他等级公路基质沥青采用C级。改性胶乳可采用SBR改性胶乳(SBR固含量≧40％)或SBS改性胶乳(SBS固含量≧40％)。本专利技术所述阻燃抑烟型改性乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：(1)对氢氧化铝粒径进行检测；(2)采用氢氧化铝与环氧氯丙烷和双酚A进行复配，配制成氢氧化铝改性环氧树脂胶乳；(3)将基质沥青加热到130－140℃；(4)将乳化剂注入到水中，搅拌后形成乳液；再将氢氧化铝改性环氧树脂胶乳注入搅拌后的乳液中，且继续搅拌后成为含有乳化剂和氢氧化铝改性环氧树脂胶乳的乳液；(5)将步骤(4)得到的乳液注入胶体磨后，将加热到130～140℃的基质沥青注入胶体磨并加入助剂，继续升温到140℃～150℃，与乳液共同剪切、乳化，成为阻燃抑烟型改性乳化沥青初产品；(6)待阻燃抑烟型改性乳化沥青初产品生产完毕且降温到60℃以下后，泵入储存罐，此时将SBR改性胶乳或者SBS改性胶乳(固含量不低于40％)注入阻燃抑烟型改性乳化沥青储存罐中，并进行搅拌形成阻燃抑烟型改性乳化沥青。作为优选，步骤(1)所述氢氧化铝作为优选，其特征在于，步骤(2)所述氢氧化铝与环氧氯丙烷和双酚A的重量比为：环氧氯丙烷100份双酚A100份氢氧化铝1～20份。作为优选，步骤(4)所述将乳化剂注入到水中时的水的温度为60～70℃。其中，步骤(5)乳化的时间为2-4min。本专利技术所述阻燃抑烟型改性乳化沥青在道面、路面、桥面铺装层以及长大隧道道面的养护中的应用。本专利技术采用的氢氧化铝是一种高效可行的催化剂，因为氢氧化铝在燃烧时无二次污染，热解时不产生有毒和有腐蚀性的气体，吸热并释放出水蒸气，使高分子材料具有阻燃自熄性能。另外，氢氧化铝由于极性较小与聚合物等高分子材料有着很好的相容性。所以，从理论上讲完全可以通过氢氧化铝对沥青的改良，实现提高长大隧道道路路面的阻燃抑烟能力。本专利技术配制一种能够改善或提高普通改性乳化沥青的阻燃抑烟的能力，使微表处、稀浆封层、碎石封层等冷拌冷铺混合料广泛应用于隧道道面上，既确保沥青材料的路用性能不受影响，又要对沥青混合料的阻燃抑烟性能有着显著的改善；其次，本专利技术在配制阻燃抑烟型改性乳化沥青时掺配的氢氧化铝阻燃剂不会对改性胶乳、乳化剂的技术性能产生不良影响，同时本专利技术是确保在改性乳化沥青生产过程中不出现悬浮、漂浮等不混溶现象。本专利技术中的原料都由市售可得。有益效果：与现有技术相比本专利技术具有如下优点：本专利技术制备的一种阻燃抑烟型改性乳化沥青，具有环保、成本低廉、活性高、与沥青相容性好、阻燃性能优良、使用过程中稳定性能好等优点；本专利技术的制备方法简单方便，原料来源广，可以大规模生产应用，本专利技术中采用氢氧化铝改性环氧树脂胶乳与沥青依靠化学键的作用发生更加强烈的联系在一起，氢氧化铝改性环氧树脂胶乳改性乳化沥青将广泛应用于道面、路面、桥面铺装层中，不但对稀浆封层、微表处、碎石封层车等原有施工设备及施工工艺不产生影响，同时更能够加快这些养护工艺或薄层罩面工艺的推广和应用，可广泛应用于长大隧道道面的养护中。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1实施例中所用氢氧化铝原料：道路A级基质沥青100份、氢氧化铝改性环氧树脂胶乳10份、SBR改性胶乳1份(固含量40％)、阳离子中裂型乳化剂1份、无机氢氧化铝专用表面活性剂(司班表面活性剂)1份、水30份；氢氧化铝改性环氧树脂胶乳由环氧氯丙烷100份、双酚A100份、氢氧化铝1份。制备方法：(1)对氢氧化铝粒径进行检测；(2)采用氢氧化铝与环氧氯丙烷和双酚A进行复配，配制成氢氧化铝改性环氧树脂胶乳；(3)提前3小时将基质沥青加热到130℃；(4)将乳化剂注入到60℃水中，搅拌后形成乳液；再将氢氧化铝改性环氧树脂胶乳注入搅拌后的乳液中，且继续搅拌后成为含有乳化剂和氢氧化铝改性环氧树脂胶乳的乳液；(5)将步骤(4)得到的乳液注入胶体磨后，将加热到130℃的基质沥青注入胶体磨并加入助剂，继续升温到140℃，与乳液共同剪切、乳化，成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃抑烟型改性乳化沥青，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：

【技术特征摘要】
1.一种阻燃抑烟型改性乳化沥青，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：2.根据权利要求1所述的阻燃抑烟型改性乳化沥青，其特征在于，所述改性胶乳优选采用SBR改性胶乳或者SBS改性胶乳，且固含量不低于40％。3.根据权利要求1所述的阻燃抑烟型改性乳化沥青，其特征在于，所述乳化剂为阳离子乳化剂。4.根据权利要求1所述的阻燃抑烟型改性乳化沥青，其特征在于，所述的助剂为无机氢氧化铝专用表面活性剂。5.一种权利要求1所述阻燃抑烟型改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对氢氧化铝粒径进行检测；(2)采用氢氧化铝与环氧氯丙烷和双酚A进行复配，配制成氢氧化铝改性环氧树脂胶乳；(3)将基质沥青加热到130－140℃；(4)将乳化剂注入到水中，搅拌后形成乳液；再将氢氧化铝改性环氧树脂胶乳注入搅拌后的乳液中，且继续搅拌后成为含有乳化剂和氢氧化铝改性环氧树脂胶乳的乳液；(5)将步骤(4)得到的乳液注入胶体磨后，将加热到130～140℃的基质沥青注入胶体磨并...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，夏菲，陈田，刘昕宇，付坤，张伟光，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32