一种阻燃温拌沥青材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，是由如下重量份的各原料制成：2‑[2‑羟基‑5‑[2‑(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]‑2H‑苯并三唑改性沥青75‑85份、N‑[4‑氰基‑3‑(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺1‑3份、3‑氯‑2‑羟基丙磺酸改性N,N',N''‑三‑(四‑(十六烷基)‑三聚氰胺基乙基)‑三聚氰胺3‑5份、超支化磺酸盐表面活性剂SHBP‑1 1‑3份、凹凸棒土10‑15份、偶联剂2‑4份。本发明专利技术还提供了一种所述阻燃温拌沥青材料的制备方法。本发明专利技术提供的阻燃温拌沥青材料阻燃温拌效果显著，综合性能和性能稳定性好，使用安全环保，热稳定性和抗老化性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃温拌沥青材料及其制备方法
本专利技术涉及沥青材料
，尤其涉及一种阻燃温拌沥青材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着我国交通运输业的迅猛发展，高等级公路建设数量逐步提高，其中已建成大量的隧道和隧道群。沥青作为基础建设原材料，作为路面材料的应用在不断的发展当中。沥青路面是一种半刚性路面，具有减震舒适、施工方便、养护便捷等优势，是目前公路隧道的首选铺面材料。沥青属于可燃有机材料，在160～180℃的施工温度下会产生浓烟，严重污染空气、危害施工人员健康。另外，一旦隧道内发生火灾，沥青将会燃烧并产生有害浓烟，危害人员生命安全，并且对于救援工作十分不利，同时也增加了公路隧道的养护成本。正是在这种形势下，阻燃温拌沥青材料应运而生。这种材料通常是在沥青材料中添加沥青阻燃剂和沥青温拌剂来制成的，沥青阻燃剂的加入可以在公路发生车祸引起火灾时，防止沥青路面燃烧；沥青温拌剂的加入可以防止施工过程中沥青温度过高，造成的烟雾对施工人员的危害。鉴于其优异的安全性和环保性，已经成为沥青材料市场的明星产品，具有非常高的市场价值和推广应用潜能。现有的阻燃温拌沥青材料由于添加的温拌剂和阻燃剂与沥青基材在物理和化学形态上有很大的不同，亲和性和相容性很差，要取得理想的阻燃温拌效果，必须添加较大量，但当添加量较大时会影响材料的力学性能，还有可能因粒径不均匀形成应力集合点，造成材料界面缺陷的问题。除此之外，这些添加剂还往往存在分散性不好，成本较高，性能稳定性不佳，使用性能和贮存稳定性有待进一步提高的缺陷。专利文献CN101746996A公开了一种温拌阻燃沥青混合料及其制备方法，采用C12-C33的脂肪族化合物作为有机降粘剂，添加到沥青中，并辅以阻燃剂、惰性填料等，构成温拌阻燃沥青混合料。其中，作为有机降粘剂的C12-C33的脂肪族化合物的碳分布较宽，尤其含有C12的小分子化合物存在，受热后容易挥发，而且会影响沥青混合料的抗车辙性能。专利技术专利CN1935902B公开了一种路用阻燃沥青，由重交通道路石油沥青、十溴联苯醚、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂、调和剂、改性剂制备而成，其中偶联剂为钛酸酯类，调和剂为抽出油，改性剂为丁苯橡胶，该专利技术的路用阻燃沥青成分复杂，且其中的十溴联苯醚在燃烧时会增加火灾中有毒、腐蚀性及遮蔽性气体的生成量，对健康安全构成重大威胁，增大了施救人员的工作难度。本领域仍然需要一种阻燃温拌效果显著，综合性能和性能稳定性好，使用安全环保，热稳定性和抗老化性能优异的阻燃温拌沥青材料。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种阻燃温拌沥青材料，该沥青材料阻燃温拌效果显著，综合性能和性能稳定性好，使用安全环保，热稳定性和抗老化性能优异。同时，本专利技术还提供了一种所述阻燃温拌沥青材料的制备方法，该制备方法生产能耗低，施工环境好，工程成本低，设备投入少，制备效率高，适合工业化推广应用。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是，一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，是由如下重量份的各原料制成：2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑改性沥青75-85份、N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺1-3份、3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺3-5份、超支化磺酸盐表面活性剂SHBP-11-3份、凹凸棒土10-15份、偶联剂2-4份。优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。优选的，所述凹凸棒土的粒径为800-1200目。优选的，所述超支化磺酸盐表面活性剂SHBP-1为按CN102690641A的专利技术专利实施例1的方法制成的超支化磺酸盐表面活性剂SHBP-1。优选的，所述3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺的制备方法，包括如下步骤：将N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺、3-氯-2-羟基丙磺酸加入到有机溶剂中，在30-40℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺。优选的，所述N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺、3-氯-2-羟基丙磺酸、有机溶剂的摩尔比为1:6:(20-30)。优选的，所述有机溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选的，所述N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺是按申请号为200910188561.8的中国专利技术专利实施例4中的方法制成的N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺。优选的，所述2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑改性沥青的制备方法，包括如下步骤：将沥青、2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑和催化剂装入三口烧瓶中，在惰性气体氛围下以3-8℃/min的速度升温至130-160℃，并保温搅拌4-6小时得到2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑改性沥青。优选的，所述催化剂为磷酸、对甲苯磺酸中的至少一种。优选的，所述沥青、2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑、催化剂的质量比为(3-5):0.1:(0.05-0.08)。优选的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。优选的，所述沥青为中海AH-90沥青，购于中海沥青股份有限公司。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述阻燃温拌沥青材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑改性沥青加热并保持在140-150℃，然后再按重量份加入N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺、3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺、超支化磺酸盐表面活性剂SHBP-1、凹凸棒土、偶联剂，边加入边搅拌，后继续搅拌40-50min，制得阻燃温拌沥青材料。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）本专利技术提供的一种阻燃温拌沥青材料的制备方法，该制备方法生产能耗低，施工环境好，工程成本低，设备投入少，制备效率高，适合工业化推广应用。（2）本专利技术提供的一种阻燃温拌沥青材料，克服了现有的阻燃温拌沥青材料由于添加的温拌剂和阻燃剂与沥青基材在物理和化学形态上有很大的不同，亲和性和相容性很差，要取得理想的阻燃温拌效果，必须添加较大量，但当添加量较大时会影响材料的力学性能，还有可能因粒径不均匀形成应力集合点，造成材料界面缺陷的问题；也克服了添加剂往往存在的分散性不好，成本较高，性能稳定性不佳，使用性能和贮存稳定性有待进一步提高的缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，是由如下重量份的各原料制成：2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑改性沥青75-85份、N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺1-3份、3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺3-5份、超支化磺酸盐表面活性剂SHBP-1 1-3份、凹凸棒土10-15份、偶联剂2-4份。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，是由如下重量份的各原料制成：2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑改性沥青75-85份、N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺1-3份、3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺3-5份、超支化磺酸盐表面活性剂SHBP-11-3份、凹凸棒土10-15份、偶联剂2-4份。


2.根据权利要求1所述的一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，所述凹凸棒土的粒径为800-1200目。


4.根据权利要求1所述的一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，所述3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺的制备方法，包括如下步骤：将N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺、3-氯-2-羟基丙磺酸加入到有机溶剂中，在30-40℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到3-氯-2-羟基丙磺酸改性N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺。


5.根据权利要求4所述的一种阻燃温拌沥青材料，其特征在于，所述N,N',N''-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺、3-氯-2-羟基丙磺酸、有机溶剂的摩尔比为1:6:(20-30)。


6.根据权利要求4所述的一种阻燃温拌沥青材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋执寿，秦鸣飞，
申请(专利权)人：安徽力聚投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34