【技术实现步骤摘要】
本申请涉及沥青，尤其是涉及一种阻燃改性乳化沥青及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国公路建设步伐的加快，大型隧道工程越来越多。沥青具有一定的可燃性，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。隧道中一旦发生交通事故，很容易由于汽车碰撞而引起火灾，隧道内发生火灾后的温度会远超沥青的闪点和燃点，一旦沥青开始燃烧，不仅会助长火灾的发展和蔓延，而且会产生大量有毒气体与浓烟，产生严重的安全问题和经济损失，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。
2、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、改性剂和乳化剂加工成一种水包油或油包水的乳剂型液态沥青，是一种常温下粘度低、流动性好的道路建筑材料。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。目前，乳化沥青的防火阻燃性能有限，存在易于燃烧的安全隐患，故有待改善。
技术实现思路
1、为了提升乳化沥青的阻燃性能，本申请提供一种阻燃改性乳化沥青及其制备方法。
2、本申请提供的一种阻燃改性乳化沥青及其制备方法采用如下的技术方案：
3、第一方面，本申请提供的一种阻燃改性乳化沥青，采用如下的技术方案：
4、一种阻燃改性乳化沥青及其制备方法，包括以下质量份数的组分：
5、基质沥青100-120份
6、有机-无机协效阻燃剂10-15份
7、高耐候阻燃环氧树脂20-3
8、乳化剂3-5份
9、助剂1-3份
10、水40-50份。
11、有机-无机协效阻燃剂通过有机相阻燃组分和无机相组分结合，综合发挥凝聚相阻燃和气相阻燃两种机制中断燃烧过程，有效提升阻燃改性乳化沥青的阻燃性能；高耐候阻燃环氧树脂通过改性处理，提升环氧树脂的耐候性和阻燃性能，高耐候阻燃环氧树脂可以提升乳化沥青的抗水性能，减少水分侵蚀对沥青材料的影响，提升沥青的粘结力和耐久性。
12、优选的，所述有机-无机协效阻燃剂的制备原料包括氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷和改性钛杂化石墨烯。
13、通过将氮、磷和硼元素引入笼型倍半硅氧烷中，有机相的氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷组成氮、磷、硼、硅协效阻燃体系，生成气体和活性自由基阻断燃烧反应；笼型倍半硅氧烷具有笼状结构，可以提升隔热性能，从而进一步提升有机-无机协效阻燃剂的阻燃性能；改性钛杂化石墨烯通过钛元素和石墨烯形成良好的碳层屏障，且通过改性处理，改性钛杂化石墨烯具有良好的反应性能，可以连接到氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷上，二者结合可以更好的发挥协同作用，提升阻燃性能。
14、氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷能够有效的吸收和散射紫外线，减少自由基的产生，笼型结构提供了良好的刚性和稳定性，可以改善乳化沥青的稳定性和耐久性；改性钛杂化石墨烯能够吸收紫外光，猝灭自由基，具有良好的抗紫外线性能，且作为无机相可以有效的补强和增韧沥青材料，提升其强度和稳定性，与氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷协同提升阻燃改性乳化沥青的耐候性和耐久性。
15、优选的，所述氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷的制备原料包括六氯环三磷腈、氨丙基三乙氧基硅烷和硼酸。
16、通过六氯环三磷腈、氨丙基三乙氧基硅烷和硼酸反应得到的氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷，富含氮、磷、硼和硅元素，且具有笼状结构，具有良好的隔热性能和阻燃性能，同时具有刚性，能够大幅提升阻燃改性乳化沥青的稳定性、阻燃性能和耐久性。
17、优选的，所述六氯环三磷腈、氨丙基三乙氧基硅烷和硼酸的质量比为1：(3.8-4.6)：1.07。
18、按照上述质量比制备的氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷能够有效提升阻燃性能和耐候性。
19、优选的，所述改性钛杂化石墨烯的制备原料包括氧化石墨烯、氟钛酸铵和氨基钛酸酯偶联剂。
20、优选的，所述改性钛杂化石墨烯采用如下步骤制备：
21、将氧化石墨烯分散至去离子水中，超声后得到石墨烯分散液；向石墨烯分散液中加入氟钛酸铵，使用盐酸调节ph至酸性，得到混合反应液，将混合反应液在水浴搅拌条件下反应，将反应后的混合反应液离心得到固体，将固体烘干，将烘干后的固体煅烧、研磨后得到钛杂化石墨烯；将上述制备的钛杂化石墨烯和氨基钛酸酯偶联剂分散至乙醇水溶液中得到改性混悬液，将改性混悬液水浴搅拌反应，过滤后烘干得到改性钛杂化石墨烯。
22、通过氟钛酸铵在水热、煅烧条件下将二氧化钛负载到氧化石墨烯的表面，使得二氧化钛和氧化石墨烯可以更好的协同作用，提升耐候性和阻燃性能；氨基钛酸酯偶联剂对钛杂化石墨烯进行改性处理，增加钛杂化石墨烯表面可反应的活性基团，使得无机相的改性钛杂化石墨烯能够连接到有机相氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷上，二者能够协同作用，更好的提升耐候性和阻燃性能。
23、优选的，所述高耐候阻燃环氧树脂的制备原料包括二烯丙基氯亚磷酸酯、11-氨基十一烷基三乙氧基硅烷和改性环氧树脂。
24、二烯丙基氯亚磷酸酯具有良好的反应性能，可以与11-氨基十一烷基三乙氧基硅烷反应，得到含有亚磷酸酯基的硅烷，通过化学反应和物理隔离有效的减少燃烧现象发生，通过含有亚磷酸酯基的硅烷进一步硅烷化改性环氧树脂，能够进一步提升环氧树脂的阻燃性能；亚磷酸酯同时具有良好的抗氧化性能，可以减缓沥青材料的老化，提升耐候性。
25、优选的，所述改性环氧树脂的制备原料包括3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、环氧氯丙烷和2-呋喃甲胺。
26、3-甲氧基-4-羟基苯甲醛可以吸收紫外线，捕获和中和自由基，减少氧化反应的发生，提高环氧树脂的热稳定性和耐候性；2-呋喃甲胺与环氧基团发生反应形成交联结构，提升环氧树脂的热稳定性和耐候性，通过3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、环氧氯丙烷和2-呋喃甲胺反应得到的环氧树脂具有良好的抗紫外线性能和抗氧化性能，能够提升阻燃改性乳化沥青的耐候性。
27、优选的，所述二烯丙基氯亚磷酸酯、11-氨基十一烷基三乙氧基硅烷和改性环氧树脂的质量比为1：1.85：(5-6)。
28、按照上述质量比制备的高耐候阻燃环氧树脂具有良好的阻燃性能和耐候性。
29、第二方面，本申请提供一种阻燃改性乳化沥青的制备方法，采用如下技术方案：
30、一种应用于阻燃改性乳化沥青的制备方法，采用如下步骤制备：
31、将基质沥青加热至熔化得到熔化后的沥青；将高耐候阻燃环氧树脂和乳化剂混合至水中，搅拌后得到乳化液；将乳化液和助剂加入至熔化后的沥青中搅拌，得到沥青乳化液；向沥青乳化液中加入有机-无机协效阻燃剂，升温搅拌得到阻燃改性乳化沥青。
32、按照上述步骤制备的乳化沥青具有良好的阻燃性能和耐候性能。
33、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
34、1.有机-无机协效阻燃剂通过有机相阻燃组分和无机相组分结合，综合发挥凝聚相阻燃和气相阻燃两种机制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述有机-无机协效阻燃剂的制备原料包括氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷和改性钛杂化石墨烯。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷的制备原料包括六氯环三磷腈、氨丙基三乙氧基硅烷和硼酸。
4.根据权利要求3所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述六氯环三磷腈、氨丙基三乙氧基硅烷和硼酸的质量比为1：（3.8-4.6）：1.07。
5.根据权利要求2所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述改性钛杂化石墨烯的制备原料包括氧化石墨烯、氟钛酸铵和氨基钛酸酯偶联剂。
6.根据权利要求5所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述改性钛杂化石墨烯采用如下步骤制备：
7.根据权利要求1所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述高耐候阻燃环氧树脂的制备原料包括二烯丙基氯亚磷酸酯、11-氨基十一烷基三乙氧基硅烷和改性环氧树脂。
8.根据权利要求7所述
9.根据权利要求8所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述二烯丙基氯亚磷酸酯、11-氨基十一烷基三乙氧基硅烷和改性环氧树脂的质量比为1：1.85：（5-6）。
10.一种应用于如权利要求1所述的阻燃改性乳化沥青的制备方法，其特征在于：采用如下步骤制备：
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述有机-无机协效阻燃剂的制备原料包括氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷和改性钛杂化石墨烯。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述氮磷硼改性笼型倍半硅氧烷的制备原料包括六氯环三磷腈、氨丙基三乙氧基硅烷和硼酸。
4.根据权利要求3所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述六氯环三磷腈、氨丙基三乙氧基硅烷和硼酸的质量比为1：（3.8-4.6）：1.07。
5.根据权利要求2所述的一种阻燃改性乳化沥青，其特征在于：所述改性钛杂化石墨烯的制备原料包括氧化石墨烯、氟钛酸铵和氨基钛酸酯偶联剂。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：周庆月，
申请(专利权)人：江苏增光新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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