一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，它由以下重量百分数的原料混合球磨而成：聚磷酸胺28%～31%，季戊四醇7%～8%，氯化石蜡12%～13%，沸石41%～43%，纳米TiO24%～5%，电气石粉3%～4.5%。本发明的环保温拌膨胀型阻燃剂不仅提高了沥青混合料的防火能力，而且利用沸石能够降低沥青混合料的拌合温度达到节能减排的目的，利用电气石粉及TiO2吸收空气和水中重金属并降解隧道内部汽车尾气浓度以改善隧道内部行车环境。
【专利说明】一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及路面浙青材料【技术领域】，尤其是涉及一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂。
【背景技术】
[0002]近年来随着高等级公路建设进入新阶段，从行车舒适性、抗滑性、降低噪声等角度考虑，大量的长大隧道路面开始采用浙青混凝土进行铺装。隧道与高速公路其他组成部分不同，其空间封闭狭长，交通事故频发，一旦发生火灾，隧道内部烟雾和温度不易排出，能见度急剧下降，同时由于浙青混合料中浙青燃烧产生大量有害气体，严重威胁到人员生命财产安全。
[0003]我国国内隧道浙青路面施工时一般采用热拌浙青混合料进行铺装，热拌浙青混合料摊铺温度较高，由于隧道内部在施工过程中通风设施不完善，在摊铺过程中大量的有害气体和热量不能及时排除，导致隧道内部施工环境恶劣，严重影响周围环境质量和施工人员的身体健康；另一方面，长大隧道由于其相对封闭的内部环境，公路隧道中大量汽车尾气不能排出，尾气形成的烟雾不仅影响驾驶员视线，而且和其他污染源有机物通过光化学反应，直接污染隧道内的设施，而且，由于隧道内部通风较差，逐渐积累的尾气在路面形成油溃，使路面抗滑性能下降，形成安全隐患，此外，降雨或排水设施内的水中可能含有大量的重金属，这些重金属一旦渗入地下水而被人类饮用，将对人类的健康造成严重的危害。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种能够使浙青混合料既具有防火阻燃的性能，又具有·低温施工性能和隧道内部尾气吸收性能的隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:由以下重量百分数的原料混合球磨而成:聚磷酸胺28%~31%，季戊四醇7%~8%，氯化石蜡12%~13%，沸石41%~43%，纳米Ti024%~5%，电气石粉3%~
4.5%ο
[0006]上述的一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:由以下重量百分数的原料混合球磨而成:聚磷酸胺28%~30%，季戊四醇7.5%~8%，氯化石蜡12.5%~13%，沸石42%~43%，纳米Ti024%~4.5%,电气石粉4%~4.5%。
[0007]上述的一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:由以下重量百分数的原料混合球磨而成:聚磷酸胺30%，季戊四醇7.5%，氯化石蜡12.5%，沸石42%，纳米Ti024%，电气石粉4%。
[0008]上述的一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:所述球磨的速率为300r/min ~500r/min,球磨的时间为 30min ~50min。
[0009]本发明与现有技术相比具有以下优点:[0010]1、本发明用于隧道路面的浙青混合料中，能够使隧道路面的防火能力得到显著提高，安全系数大大增加。
[0011]2、本发明一方面利用季戊四醇在燃烧过程中被炭化而形成泡沫炭化层物质和氯化石蜡在高温下能够产生相对密度比空气大的卤化物以阻隔空气使被燃物窒息；另一方面，利用沸石在一定温度条件下释放出的结合水使浙青混合料发泡，提高了在较低温度下混合料的和易性和集料的裹覆性，从而降低了浙青混合料拌合与压实的温度，有利于实现温拌浙青的制备。
[0012]3、本发明所采用的电气石粉是将电气石原矿经过去除杂质，再经机械粉碎得到的粉体，加工提纯后的电气石粉体具有较高的负离子产生量和远红外发射率，能够有效吸收空气及水中的重金属颗粒；此外，纳米TiO2在日光或灯光中紫外线的作用下使TiO2激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物，能够起到净化室内空气的功能，所以电气石粉及TiO2均能起到降解隧道内部汽车尾气浓度改善隧道内部行车环境的作用。
[0013]4、本发明能够降低浙青混合料的生产温度，混合料可以有效吸收隧道内部尾气中CO、CO2、烃类气体、氮氧化物等有害气体，改善了隧道浙青浙青路面施工环境，实现了低能耗、低排放的目标。
[0014]下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。 【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明尾气净化测试设备的结构示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017]I 一发动机；2—过滤干燥器；3—反应箱；
[0018]4 一管道； 5—尾气测试仪。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]本实施例隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂由以下重量份的原料混合球磨而成:聚磷酸胺30%，季戊四醇7.5%，氯化石蜡12.5%，沸石42%，纳米Ti024%，电气石粉4%，所述球磨的速率为400r/min,球磨时间为40min。
[0021]实施例2
[0022]本实施例隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂由以下重量份的原料混合球磨而成:聚磷酸胺28%，季戊四醇8%，氯化石蜡13%，沸石43%，纳米Ti025%，电气石粉3%，所述球磨的速率为350r/min,球磨时间为45min。
[0023]实施例3
[0024]本实施例隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂由以下重量份的原料混合球磨而成:聚磷酸胺31%，季戊四醇7%，氯化石蜡12%，沸石41%，纳米Ti024.5%，电气石粉4.5%，所述球磨的速率为450r/min,球磨时间为40min。
[0025]实施例4
[0026]本实施例隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂由以下重量份的原料混合球磨而成:聚磷酸胺30%，季戊四醇7.5%，氯化石蜡12.5%，沸石42%，纳米Ti024%，电气石粉4%，所述球磨的速率为300r/min,球磨时间为50min。
[0027]实施例5
[0028]本实施例隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂由以下重量份的原料混合球磨而成:聚磷酸胺30%，季戊四醇7.5%，氯化石蜡12.5%，沸石42%，纳米Ti024%，电气石粉4%。所述球磨的速率为500r/min,球磨时间为30min。
[0029]实施例1至5所得膨胀型阻燃剂在制备浙青混合料中的用法为:矿料的级配类型采用0GFC-13型，最佳油石比4.55%，按照《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》(JTGE20-2011)要求生产添加膨胀型阻燃剂的阻燃SBS改性浙青混合料，将浙青加热到140°C~150°C后保温，将集料加热到145°C~155°C并保温4h~6h，将膨胀型阻燃剂、聚酯纤维和保温后的集料置于拌锅中干拌90s，然后将矿粉和保温的浙青加入拌锅中，在140°C~150°C温度下湿拌90s，成型后得到浙青混合料，所述膨胀型阻燃剂的用量为浙青质量的15%~17%,所述聚酯纤维的用量为浙青混合料质量的1%。
[0030]本发明制备的隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂的应用效果评价试验方法如下:
[0031]一、阻燃性能
[0032]分别将本发明实施例1至5所得膨胀型阻燃剂加入到SBS改性浙青中制备阻燃SBS改性浙青，制备方法为:将SBS改性浙青在100°C~120°C的烘箱中脱水干燥Ih~2h，升高烘箱温度至160°C~170°C保温Ih~2h，将膨胀型阻燃剂加入保温的SBS改性浙青中后得到混合物，将混合物置于高速剪切仪中剪切即得到阻燃SBS改性浙青，所述剪切仪的转速为5000r/min，剪切时间为5min~8min，所述膨胀型阻燃剂的用量为SBS浙青质量的15%~17%，所述SBS浙青满足《公路浙青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求，按照《浙青燃烧性能测定一氧指数法》(NB/SH/T0815-2010)对未添加膨胀型阻燃剂的SBS改性浙青和添加膨胀型阻燃剂的阻燃SBS改性浙青进行氧指数测试，检测结果如表1所示。
[0033]表1不同浙青的氧指数检测结果
[0034]
【权利要求】
1.一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:由以下重量百分数的原料混合球磨而成:聚磷酸胺28%~31%，季戊四醇7%~8%，氯化石蜡12%~13%，沸石41%~43%，纳米Ti024%~5%,电气石粉3%~4.5%ο
2.根据权利要求1所述的一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:由以下重量百分数的原料混合球磨而成:聚磷酸胺28%~30%，季戊四醇7.5%~8%，氯化石蜡12.5%~13%，沸石42%~43%，纳米Ti024%~4.5%,电气石粉4%~4.5%。
3.根据权利要求2所述的一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:由以下重量百分数的原料混合球磨而成:聚磷酸胺30%，季戊四醇7.5%，氯化石蜡12.5%，沸石42%，纳米Ti024%，电气石粉4%。
4.根据权利要求1所述的一种隧道路面用环保温拌膨胀型阻燃剂，其特征在于:所述球磨的速率为300r/ min~500r/min,球磨的时间为30min~50min。
【文档编号】C04B24/12GK103626417SQ201310639699
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】刘红瑛, 郝培文, 徐金枝, 兰翔, 王春, 张铭铭, 张海伟 申请人:长安大学