反应型常温阻燃沥青及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种反应型常温阻燃沥青及其制备方法和用途。反应型常温阻燃沥青包含50‑60重量份的石油基质沥青、20‑30重量份反应型溶剂、10‑20重量份偶联剂、5‑10重量份水性环氧树脂、5‑10重量份不饱和聚酯树脂和5‑10重量份阻燃剂。本发明专利技术的反应型常温阻燃沥青解决了热拌混合料中阻燃剂加热失效的问题，和乳化常温阻燃沥青混合料性能不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】
反应型常温阻燃沥青及其制备方法和用途
本专利技术涉及沥青路面材料领域，特别涉及反应型常温阻燃沥青及其制备方法和用途。
技术介绍
沥青作为一种优良的道路材料，被广泛应用于各种道路建设中，但沥青易燃、燃烧难以扑灭、释放大量有毒有害浓烟等特性，对人员和财产安全具有极大的伤害。特别地，在用作隧道路面时，由于隧道封闭空间的特殊性，这一危害更为严重和突出。现有的技术方案已为对沥青进行阻燃改性，使沥青受热时不易熔滴、流淌，表面形成炭化层，抑制热量、氧气向沥青内部传递；或者沥青受热分解出气体含不燃成分和炭化层中的抑制成分，从而阻止沥青的进一步燃烧，并抑制烟尘产生，提高沥青的使用安全性等。例如，CN104710607A公布了一种由聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇聚醚分散剂按比例制成的新型膨胀型阻燃体系，依靠其燃烧时产生的灰质泡沫层来隔热、隔氧、抑烟，从而达到阻燃的效果。但是该文献的阻燃体系中，一般阻燃成分会在生产或是施工的高温加热操作中全部或部分失效，从而影响到阻燃效果，且热拌阻燃沥青混合料对于隧道路面的应用存在较大限制，例如，隧道长度大于3km时不能使用热拌沥青。再例如，CN101735624A公布了一种基于乳化沥青材料的常温阻燃沥青，依靠常温沥青无需加热的特点来避免热拌沥青混合料加热致使阻燃剂失效的问题。虽然该方案能有效地避免阻燃剂因高温失效的问题，但基于乳化沥青的常温阻燃沥青混合料，在性能上仍存在乳化沥青混合料材料固有的性能不足，例如强度低、破乳时间长等。
技术实现思路
为了解决至少部分上述技术问题，本专利技术提供一种反应型常温阻燃沥青及其制备方法和用途，解决热拌阻燃沥青混合料阻燃剂加热失效的问题，以及乳化常温阻燃沥青混合料性能不佳的问题。具体地，本专利技术包括以下内容。本专利技术的第一方面，提供一种反应型常温阻燃沥青，其包含50-60重量份的石油基质沥青、20-30重量份反应型溶剂、10-20重量份偶联剂、5-10重量份水性环氧树脂、5-10重量份不饱和聚酯树脂和5-10重量份阻燃剂。在某些实施方案中，反应型常温阻燃沥青中的所述阻燃剂包括氯化石蜡、氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌。在某些实施方案中，反应型常温阻燃沥青中的所述反应型溶剂包含15-25重量份不饱和脂肪酸、5-10重量份烷基二甲基甜菜碱和1-5重量份苯酚多聚物。在某些实施方案中，反应型常温阻燃沥青中的所述偶联剂为C10-C20烷基三乙氧基硅烷。在某些实施方案中，反应型常温阻燃沥青中的所述不饱和脂肪酸、所述烷基二甲基甜菜碱和所述苯酚多聚物的重量比为10:2-3:0.5-1。在某些实施方案中，反应型常温阻燃沥青中的所述不饱和脂肪酸选自肉豆蔻油酸、棕榈油酸、反式油酸、蓖麻油酸、油酸、亚油酸和芥酸组成的组中的至少一种；所述烷基二甲基甜菜碱为C10-C20烷基二甲基甜菜碱；所述苯酚多聚物为三-(二甲胺基甲基)苯酚多聚物。本专利技术的第二方面，提供一种反应型常温阻燃沥青的制备方法，其包括以下步骤：(1)将50-60重量份沥青加热至135-150℃后，加入20-30重量份反应型溶剂，在第一搅拌速度下搅拌5-10min，然后在第二搅拌速度下继续搅拌1-10min，得到混合液；(2)向所述混合液中加入5-10重量份水性环氧树脂，并分散得到悬浮物；(3)向所述悬浮物中加入5-10重量份不饱和聚酯树脂，在第一搅拌速度下搅拌1-10min，然后在第二搅拌速度下继续搅拌5-10min；(4)向步骤(3)所得混合液中加入10-20重量份偶联剂，在第一搅拌速度下搅拌1-10min，然后在第二搅拌速度下继续搅拌5-10min；(5)向步骤(4)所得混合液中加入5-10重量份阻燃剂，在第一搅拌速度下搅拌1-10min，然后在第二搅拌速度下继续搅拌5-10min，最后再在第一搅拌速度下搅拌10-20min，即得反应型常温阻燃沥青。在某些实施方案中，在步骤(1)的搅拌时进行保温，在步骤(2)-(5)的搅拌时无需保温。在某些实施方案中，第一搅拌速度为30-50转/分钟，第二搅拌速度为60-100转/分钟。本专利技术的第三方面，提供反应型常温阻燃沥青在道路修建中的用途。本专利技术的反应型常温阻燃在制备过程中可实现沥青液在常温下的流动性，从而使所得混合料在常温下可对路面进行铺设或修复，而无需拌合站、加热、保温等处理。另外，与常规的常温沥青材料不同，由本专利技术的方法得到的反应型沥青具有优异的阻燃性，解决热拌阻燃沥青混合料阻燃剂加热失效的问题，以及乳化常温阻燃沥青混合料性能不佳的问题。具体实施方式现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。除非另有说明，否则“％”是指基于重量的百分数。本专利技术的第一方面，提供一种反应型常温阻燃沥青(本专利技术有时简称为“本专利技术的阻燃沥青”)，其包含50-60重量份的石油基质沥青、20-30重量份反应型溶剂、10-20重量份偶联剂、5-10重量份水性环氧树脂、5-10重量份不饱和聚酯树脂和5-10重量份阻燃剂。本专利技术所述的石油基质沥青(本文有时简称“沥青”)为原油蒸馏后的残渣。在常温下本专利技术的沥青可为液体、半固体或固体，对此不特别限定。优选地，本专利技术的沥青中油分的含量基于重量为20％-60％，优选为25％-50％，更优选25％-38％。油分的含量越高越有利于流动性的提高。本专利技术的沥青中胶质的含量基于重量为10％-20％，优选10％-15％。胶质的含量过低，则虽然具有较高的流动性，但是粘度和延度不好，不利于初始强度的提高。本专利技术的反应型溶剂有利于基质沥青中胶质处于低分子化合物状态，从而有利于实现常温流动性。本专利技术的沥青中沥青质的含量基于重量为10％-30％，优选10％-20％。本专利技术的沥青质含量越高软化点越高、粘性越。本专利技术的沥青还包含少量的沥青碳和似碳物，优选其含量基于重量为3％以下，优选2％以下。上述范围的成分有利于在实现流动性的同时减小对所得沥青的粘度和延度的影响。本专利技术中沥青的用量一般为50-60重量份，优选为50-55重量份，更优选50-53重量份。本专利技术的反应型溶剂包含不饱和脂肪酸、烷基二甲基甜菜碱和苯酚多聚物。其中不饱和脂肪酸、烷基二甲基甜菜碱和苯酚多聚物的重量比为10:2-3:0.5-1，优选10:2.4-2.8:0.6-0.8。本专利技术的反应型溶剂中不饱和脂肪酸的实例包括但不限于肉豆蔻油酸、棕榈油酸、反式油酸、蓖麻油酸、油酸、亚油酸和芥酸。本专利技术可使用上述物质中一种或多种的组合。优选地，本专利技术的不饱和脂肪酸为油酸。本专利技术中不饱和脂肪酸的含量为15-25重量份，优选15-20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应型常温阻燃沥青，其包含50‑60重量份的石油基质沥青、20‑30重量份反应型溶剂、10‑20重量份偶联剂、5‑10重量份水性环氧树脂、5‑10重量份不饱和聚酯树脂和5‑10重量份阻燃剂。

【技术特征摘要】
1.一种反应型常温阻燃沥青，其包含50-60重量份的石油基质沥青、20-30重量份反应型溶剂、10-20重量份偶联剂、5-10重量份水性环氧树脂、5-10重量份不饱和聚酯树脂和5-10重量份阻燃剂。2.根据权利要求1所述的反应型常温阻燃沥青，其中所述阻燃剂包括氯化石蜡、氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌。3.根据权利要求1所述的反应型常温阻燃沥青，其中所述反应型溶剂包含15-25重量份不饱和脂肪酸、5-10重量份烷基二甲基甜菜碱和1-5重量份苯酚多聚物。4.根据权利要求1所述的反应型常温阻燃沥青，其中所述偶联剂为C10-C20烷基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求3所述的反应型常温阻燃沥青，其中所述不饱和脂肪酸、所述烷基二甲基甜菜碱和所述苯酚多聚物的重量比为10:2-3:0.5-1。6.根据权利要求3所述的反应型常温阻燃沥青，其中所述不饱和脂肪酸选自肉豆蔻油酸、棕榈油酸、反式油酸、蓖麻油酸、油酸、亚油酸和芥酸组成的组中的至少一种；所述烷基二甲基甜菜碱为C10-C20烷基二甲基甜菜碱；所述苯酚多聚物为三-(二甲胺基甲基)苯酚多聚物。7.一种根据权利要求1-6任一项所述的反应型常温阻燃沥青的制备方法，其包括以下步骤：(1)将50-60...

【专利技术属性】
技术研发人员：李久苏，王潇潇，沈增晖，张毅，
申请(专利权)人：湖南鑫长胜材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43