一种无卤阻燃抑烟沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃抑烟沥青及其制备方法，根据凹凸棒石的结构特性，首先选取有机化试剂对其进行有机化处理，得到与沥青具有较好相容性的有机凹凸棒石，然后采用加入偶联剂，进一步改善有机凹凸棒石的亲油性，在有机凹凸棒石和沥青的混合过程中加入分散剂，以提高凹凸棒石在沥青的分散性，通过增加在沥青中的比表面积发挥其阻隔特性，在搅拌末期加入消泡剂以消除高速搅拌过程中产生的大量气泡，最后得到的改性沥青体系具有优异的阻燃抑烟效果，可降低沥青混合料在拌合和施工过程中烟气的排放，改善施工条件，减少环境污染，体现了良好的环保效应。

Halogen free flame retardant smoke suppressing asphalt and preparation method thereof

The invention discloses a halogen-free flame retardant and smoke suppression of asphalt and its preparation method, according to the structural characteristics of attapulgite, first select organic reagents for organic processing, obtained has good compatibility with organic attapulgite of asphalt, then by adding coupling agent, lipophilicity improved organic attapulgite palygorskite, adding dispersant in the mixing process of organic Attapulgite and asphalt, in order to improve the dispersion of attapulgite in asphalt in asphalt, by increasing the specific surface area of its barrier properties, in the end the mixing amount of defoaming agent to eliminate a large number of bubbles in the process of high speed stirring, finally the modified asphalt system has excellent flame retardant and smoke suppression effect, can reduce the flue gas in the mixing and construction process of the emission of asphalt mixture, improve construction conditions, reduce environmental pollution, reflects the Good environmental protection effect.

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃抑烟沥青及其制备方法
本专利技术属于新型改性沥青材料
，具体涉及一种无卤阻燃抑烟沥青及其制备方法。
技术介绍
近几十年，随着我国经济的快速发展和城市人口的急剧膨胀，生态环境问题日益突出，空气质量急剧下降，逐渐成为困扰经济发展的瓶颈。为此，十八大重点强调统筹人与自然和谐发展，核心是在坚持走新型工业化道路，加快经济增长方式转变的同时大力发展生态效益型经济，努力使经济社会发展与资源、环境承载能力相适应。2014年4月国家首次修订通过《中华人民共和国环境保护法》，将环保理念纳入法律。此后，绿色交通理念逐步得到重视，该理念的其中一点强调低排放、低污染。从目前来看，国内大部分路面的面层均采用沥青材料，尤其是高速公路面层，极少数路面选用水泥混凝土材料，这是由于沥青路面具有水泥混凝土等路面所不具备的一系列优良性能，如沥青路面具有表面平整无接缝、噪声小、机械化施工程度较高、养护维修方便等优点。但是，目前绝大多数热拌沥青混合料在拌合和施工过程中会产生大量的烟气，该烟气严重影响施工人员的健康，且对环境造成了污染。其中，该污染源是由于沥青结合料造成的。近些年，研究人员针对这些此问题展开了大量的研究，并取得了一定的成果，如采用温拌、冷拌沥青混合料技术或向沥青中加入阻燃剂，以达到节能减排的作用。但是，温拌和冷拌技术只能采用粘稠度较低的沥青，故对沥青路面的耐久性产生不利的影响，而采用的阻燃剂多为无机氢氧化物阻燃剂或有机阻燃剂，由于阻燃剂掺加量较大，虽然能起到阻燃抑烟作用，但是其成本较高，且大多数阻燃剂并不能改善沥青的常规性能，有些甚至会产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃抑烟沥青及其制备方法，以克服现有技术的不足。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种无卤阻燃抑烟沥青，按重量份计，包括以下原料：沥青100份，有机凹凸棒石1～5份，分散剂0.02～0.08份，消泡剂0.01～0.05份。进一步的，其中沥青为基质沥青、SBS改性沥青或SBR改性沥青中的一种。进一步的，分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或聚乙二醇中的一种或几种的混合物。进一步的，消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯中的一种或几种。进一步的，其中有机凹凸棒石由以下原料制成，按重量份计：凹凸棒石10份，有机化试剂1～2份，蒸馏水100～300份，偶联剂0.05～0.1份。进一步的，有机化试剂为十二烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种；偶联剂为硅烷偶联剂或硼酸酯偶联剂中的一种。一种用于无卤阻燃抑烟沥青的制备方法，具体包括以下步骤：1)、首先将蒸馏水、凹凸棒石和有机化试剂按照比例在70-80℃下混合均匀，得到混合物A；2)、然后向混合物A中加入偶联剂，搅拌均匀后得到混合物B；3)、然后将混合物B自然冷却后进行真空抽滤和水洗至抽出的液体中没有气泡产生，然后干燥后研磨并过200目筛即可制得机凹凸棒石；4)、将沥青加热至熔融状态后在1500-2500r/min的搅拌速度下依次加入机凹凸棒石和分散剂，然后搅拌均匀后得到混合物C；5)、向混合物C中加入消泡剂并搅拌均匀，即可得到无卤阻燃抑烟沥青。8、根据权利要求7所述的一种无卤阻燃抑烟沥青的制备方法，其特征在于，步骤1)和步骤2)中均以300～400r/m的速率搅拌1.5-2.5h后得到混合物。进一步的，步骤4)中，将沥青加热至150-170℃至熔融状态，然后以2000～3000r/min搅拌速度依次加入机凹凸棒石和分散剂，然后在150-170℃下提高搅拌速度至3000～4000r/m并保持20～30min，得到混合物C。进一步的，步骤5)中，向混合物C中加入消泡剂并以500～1500r/m的速率搅拌3～5min，得到有机凹凸棒石改性沥青。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术一种无卤阻燃抑烟沥青及其制备方法，根据凹凸棒石的结构特性，首先选取有机化试剂对其进行有机化处理，得到与沥青具有较好相容性的有机凹凸棒石，然后采用加入偶联剂，进一步改善有机凹凸棒石的亲油性，在有机凹凸棒石和沥青的混合过程中加入分散剂，以提高凹凸棒石在沥青的分散性，通过增加在沥青中的比表面积发挥其阻隔特性，在搅拌末期加入消泡剂以消除高速搅拌过程中产生的大量气泡，最后得到的改性沥青体系具有优异的阻燃抑烟效果，可降低沥青混合料在拌合和施工过程中烟气的排放，改善施工条件，减少环境污染，体现了良好的环保效应。此外，相比于其它类型的阻燃剂，凹凸棒石在沥青中的掺量小，价格低廉，且提高了沥青的高低温性能，各项技术指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求，可在沥青路面中推广使用。具体实施方式一种无卤阻燃抑烟沥青，按重量份计，包括以下原料：沥青100份，有机凹凸棒石1～5份，分散剂0.02～0.08份，消泡剂0.01～0.05份。其中有机凹凸棒石由以下原料制成，按重量份计：凹凸棒石10份，有机化试剂1～2份，蒸馏水100～300份，偶联剂0.05～0.1份。其中沥青为基质沥青、SBS改性沥青或SBR改性沥青中的一种。有机化试剂为十二烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种。偶联剂为硅烷偶联剂或硼酸酯偶联剂中的一种。分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或聚乙二醇中的一种或几种的混合物。消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯中的一种或几种。一种无卤阻燃抑烟沥青的制备方法；具体包括以下步骤：1)、首先将蒸馏水、凹凸棒石和有机化试剂按照比例在70-80℃下混合均匀，得到混合物A；2)、然后向混合物A中加入偶联剂，搅拌均匀后得到混合物B；3)、然后将混合物B自然冷却后进行真空抽滤和水洗至抽出的液体中没有气泡产生，然后干燥后研磨并过200目筛即可制得有机凹凸棒石；4)、将沥青加热至熔融状态后在1500-2500r/min的搅拌速度下依次加入有机凹凸棒石和分散剂，然后搅拌均匀后得到混合物C；5)、向混合物C中加入消泡剂并搅拌均匀，即可得到无卤阻燃抑烟沥青。具体的，步骤1)和步骤2)中均以300～400r/m的速率搅拌1.5-2.5h后得到混合物；步骤4)中，将沥青加热至150-170℃至熔融状态，然后以2000～3000r/min搅拌速度依次加入机凹凸棒石和分散剂，然后在150-170℃下提高搅拌速度至3000～4000r/m并保持20～30min，得到混合物C。步骤5)中，向混合物C中加入消泡剂并以500～1500r/m的速率搅拌3～5min，得到有机凹凸棒石改性沥青。实施例1步骤一、分别取100g蒸馏水、10g凹凸棒石和1.4g十八烷基三甲基氯化铵在70℃下以400r/m的速率搅拌1.5h，得到混合物A；步骤二、向混合物A中加入0.05g硅烷偶联剂，以步骤一种相同的速率继续搅拌1.5h，得到混合物B；步骤三、待混合物B冷却后进行真空抽滤和水洗至抽出的液体中没有气泡产生，然后进行干燥处理，随后进行研磨并过200目筛制得有机凹凸棒石；步骤四、将200gSK90#基质沥青加热到150℃至熔融状态后以2000r/m的搅拌速率依次加入2g有机凹凸棒石和0.02g十二烷基苯磺酸钠，并保持该温度以3000r/m的速率搅拌20min，得到混合物C；步骤五、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃抑烟沥青，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：沥青100份，有机凹凸棒石1～5份，分散剂0.02～0.08份，消泡剂0.01～0.05份。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃抑烟沥青，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：沥青100份，有机凹凸棒石1～5份，分散剂0.02～0.08份，消泡剂0.01～0.05份。2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃抑烟沥青，其特征在于，其中沥青为基质沥青、SBS改性沥青或SBR改性沥青。3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃抑烟沥青，其特征在于，分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或聚乙二醇中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃抑烟沥青，其特征在于，消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃抑烟沥青，其特征在于，其中有机凹凸棒石由以下原料制成，按重量份计：凹凸棒石10份，有机化试剂1～2份，蒸馏水100～300份，偶联剂0.05～0.1份。6.根据权利要求5所述的一种无卤阻燃抑烟沥青，其特征在于，有机化试剂为十二烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种；偶联剂为硅烷偶联剂或硼酸酯偶联剂中的一种。7.一种用于权利要求1所述无卤阻燃抑烟沥青的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)、首先将蒸馏水、凹凸棒石和有机化试剂按照比例在70-80...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾猛，焦文秀，彭标，谭立振，刘家辰，袁堂涛，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61