一种封层用乳化沥青及其加工工艺制造技术

本申请涉及乳化沥青领域，具体公开了一种封层用乳化沥青及其加工工艺，一种封层用乳化沥青包括以下重量份的原料：乳化沥青100份；阻燃填料1.5

【技术实现步骤摘要】
一种封层用乳化沥青及其加工工艺


[0001]本申请涉及乳化沥青的领域，尤其是涉及一种封层用乳化沥青及其加工工艺。

技术介绍

[0002]随着高速公路工程的快速发展，隧道和隧道群的数量不断增加，高速隧道路面的性能受到广泛关注。为了提高行车舒适性，提高路面抗滑性，降低胎噪，提高维修速度，大量隧道公路选用沥青路面。
[0003]沥青路面由下至上依次包括透层、粘层和封层，其中封层是一层用连续方式敷设在整个路表面上的养护层。封层材料通常为沥青、集料及其它封层剂的混合料，有效的提高了路面的抗滑性能。
[0004]沥青作为多种有机化合物组成的复杂混合物，具备高聚物的特点，具有明显的可燃性，在半封闭的狭长隧道内发生火灾时，沥青易被引燃，并产生大量烟雾，因为隧道通风性差，大量的烟气不能及时逸散，给安全疏散和救援工作带来巨大困难。

技术实现思路

[0005]为了提高乳化沥青阻燃抑烟性能，本申请提供一种封层用乳化沥青及其加工工艺。
[0006]第一方面，本申请提供的一种封层用乳化沥青采用如下的技术方案：一种封层用乳化沥青包括以下重量份的原料，乳化沥青100份；阻燃填料1.5
‑
4.1份，所述阻燃填料包括多孔难燃颗粒、四氯化碳、氟化银和包覆剂，所述包覆剂包覆多孔难燃颗粒、四氯化碳和氟化银，所述包覆剂的制备原料包括硅橡胶粉和十二烷基三甲氧基硅烷。
[0007]通过采用上述技术方案，封层用乳化沥青制备过程中，橡胶粉和十二烷基三甲氧基硅烷混合，十二烷基三甲氧基硅烷与硅橡胶粉形成共价键，提高了其与硅橡胶粉的粘结强度，形成的包覆剂对内部的包覆物起到保护作用；多孔难燃颗粒负载四氯化碳和氟化银，之后被包覆剂包裹形成阻燃填料，将阻燃填料添加至乳化沥青中后，十二烷基三甲氧基硅烷与乳化沥青互溶，提高了阻燃填料与乳化沥青结合牢度；发生火灾时，封层温度升高，部分四氯化碳与氟化银反应生成四氟化碳，四氟化碳升华形成气体，包覆剂形成的膜结构内气压增加，形成冲击爆破力，将膜结构撑破，其中四氟化碳以及剩余的四氯化碳与氟化银被释放，四氟化碳稀释氧浓度，延长了沥青起燃的时间，同时由于阻燃填料与沥青结合牢度，以及喷溅力作用，四氯化碳与氟化银对沥青覆盖范围增加，在沥青表面形成阻燃层，抑制沥青燃烧；封层温度到达300℃，此时水分蒸发几近结束，封层中水分子含量低，氟化银和四氯化碳反应形成四氟化碳，四氟化碳升华进一步稀释氧浓度，延长了沥青起燃的时间；随着四氯化碳和氟化银的脱离，多孔难燃颗粒表面孔隙率增加，便于吸收空气中的烟气，减小了空气中的烟气含量；多孔难燃颗粒、四氯化碳、氟化银和包覆剂配合使用，提高了乳化沥青的阻燃抑烟性能。
[0008]可选的，所述多孔难燃颗粒、四氯化碳、氟化银和包覆剂的重量比为24：(1
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4)：(5
‑
12)：(10
‑
16)。
[0009]通过采用上述技术方案，四氯化碳与氟化银采用(1
‑
4)：(5
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12)的比例，保证氟化银的添加量多于四氯化碳的添加量，提高了四氯化碳与氟化银反应效率；在包覆剂形成的膜结构爆破前，部分四氯化碳与氟化银反应，形成的四氟化碳气体参与提高膜结构内气压，提高了膜结构爆破效率；膜结构爆破后，四氟化碳被释放，瞬时冲击空气，减小氧含量，降低了其它易燃物的燃烧速率；多孔难燃颗粒、四氯化碳、氟化银形成被包覆物，包覆剂与被包覆物的重量比为80：(155
‑
368)，沥青制备和封层使用过程中，包覆剂形成的膜结构能保护被包覆物，被包覆物不易暴露，减小了氟化银暴露损失的概率，同时膜结构的韧性和厚度，使膜结构不易破裂；火灾中膜结构在内外压差作用下爆破产生的爆破力，便于将四氯化碳和氟化银泵出，提高了乳化沥青的阻燃抑烟性能。
[0010]可选的，所述多孔难燃颗粒选自海松颗粒。
[0011]通过采用上述技术方案，在膜结构内气压增加时，多孔难燃颗粒受到气压作用，表面的孔隙易崩塌，四氯化碳和氟化银易向多孔难燃颗粒孔洞的深处移动，膜结构爆破瞬间，四氯化碳和氟化银不易被泵出，降低了阻燃填料的阻燃效果；多孔难燃颗粒受到气压作用，表面的孔隙易崩塌，降低了后期吸烟的效率；多孔难燃颗粒选择含硅的物质，易与十二烷基三甲氧基硅烷反应，导致膜结构与多孔难燃颗粒黏连，火灾时膜结构不易爆破，导致四氯化碳和氟化银不易被泵出，降低了阻燃填料的阻燃效果；基于上述考虑，选择海松颗粒与膜结构配合，海松颗粒硬度和密度，使四氯化碳和氟化银不易向其内部渗透，同时表面孔隙不易崩塌；在沥青燃烧时，海松颗粒降低周围温度，从而对沥青燃烧起到抑制作用。
[0012]可选的，所述海松颗粒的制备包括以下步骤：海松树干取粒磨球，形成3
‑
4mm的珠体；将珠体放于80
‑
100℃蒸馏水中，浸泡10
‑
20min，80
‑
100℃蒸馏水冲洗三次；冲洗后的珠体放入碱性溶液，调节pH值至10
‑
13，80
‑
100℃，35
‑
55kPa压力下蒸煮五分钟，蒸馏水冲洗，干燥后得到海松颗粒。
[0013]通过采用上述技术方案，水浸过程中，海松树皮中部分可溶性物质，如栲胶等浸出，球体表面形成微孔，但球体内部不易被水浸入，因此内部保持稳固结构；在碱液、压力和温度作用下，海松颗粒表面形成孔洞和疏松结构，便于负载四氯化碳和氟化银，提高了阻燃填料中有效成分的负载量，从而提高了阻燃填料的阻燃效率，进而提高了乳化沥青的阻燃性能；海松颗粒的微孔，便于吸附烟气，提高了乳化沥青的抑烟性能；随着温度的升高，海松颗粒表面的疏松结构燃烧产生碳粉，负载在沥青表面，阻断了沥青与氧气的接触，起到阻燃效果。
[0014]可选的，所述阻燃填料还包括碳酸氢钠微粉，碳酸氢钠微粉的粒度为600
‑
800目，所述碳酸氢钠微粉负载于多孔难燃颗粒上，并被包覆剂包裹。
[0015]通过采用上述技术方案，碳酸氢钠与膜结构配合，提高了四氟化碳气体、四氯化碳和氟化银的喷溅覆盖面积；碳酸氢钠脱二氧化碳后形成碳酸钠参与阻燃，提高了阻燃填料的阻燃效率，从而提高了乳化沥青的阻燃抑烟性能。碳酸氢钠被包覆剂包裹，产生的气体不易散失，在包覆剂形成的膜结构内气压达到阈值时，膜结构爆破，提高了阻燃填料的阻燃性能。
[0016]可选的，所述碳酸氢钠与包覆剂的重量比为(1
‑
4)：7。
[0017]通过采用上述技术方案，采用上述比例时，膜结构更易爆破，提高了阻燃填料的阻燃性能，从而提高了乳化沥青的阻燃抑烟性能。
[0018]可选的，所述硅橡胶粉和十二烷基三甲氧基硅烷的重量比为(3
‑
6)：2。
[0019]通过采用上述技术方案，包覆剂形成的膜结构韧性好，且与沥青结合牢度高，便于阻燃填料发挥作用。
[0020]可选的，所述包覆剂的制备包括以下步骤：硅橡胶粉分散于工业乙醇中，氮气保护环境下，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封层用乳化沥青，其特征在于，包括以下重量份的原料：乳化沥青100份；阻燃填料1.5
‑
4.1份，所述阻燃填料包括多孔难燃颗粒、四氯化碳、氟化银和包覆剂，所述包覆剂包覆多孔难燃颗粒、四氯化碳和氟化银，所述包覆剂的制备原料包括硅橡胶粉和十二烷基三甲氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的一种封层用乳化沥青，其特征在于，所述多孔难燃颗粒、四氯化碳、氟化银和包覆剂的重量比为24：（1
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4）：（5
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12）：（10
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16）。3.根据权利要求1所述的一种封层用乳化沥青，其特征在于，所述多孔难燃颗粒选自海松颗粒。4.根据权利要求3所述的一种封层用乳化沥青，其特征在于，所述海松颗粒的制备包括以下步骤：海松树干取粒磨球，形成3
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4mm的珠体；将珠体放于80
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100℃蒸馏水中，浸泡10
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20min，80
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100℃蒸馏水冲洗三次；冲洗后的珠体放入碱性溶液，调节pH值至10
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13，80
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100℃，35
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55kPa压力下蒸煮五分钟，蒸馏水冲洗，干燥后得到海松颗粒。5.根据权利要求3所述的一种封层用乳化沥青，其特征在于，所述阻燃填料还包括碳酸氢钠微粉，碳酸氢钠微粉的粒度为600
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【专利技术属性】
技术研发人员：王立玮，徐泉心，马丕明，张鑫，陈威豪，高峰，刘钰，郑倩，刘晓斌，刘跃，
申请(专利权)人：山西熙在高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：