一种新型阻燃温拌沥青及其制备方法
【专利摘要】本发明属于化工制备技术领域，尤其是道路、桥梁或隧道铺设材料领域，具体为一种新型阻燃温拌沥青及其制备方法，该阻燃温拌沥青包括以下重量份的原料：温拌沥青75～85份，硅树脂5～10份，硅藻土15～20份，降粘剂0.5～2份。本发明采用向温拌沥青中添加复合阻燃剂及相关表面活性剂，制备出一种新型阻燃温拌沥青，可用于隧道施工。该配方既解决了常规无机系或单一有机系阻燃剂与温拌沥青混合效果不好导致阻燃剂掺量增高，阻燃效果差的问题；又解决了单一阻燃剂组分加入沥青中，引起石料与沥青粘附性变差的问题。
【专利说明】
一种新型阻燃温拌沥青及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于化工制备技术领域，尤其是道路、桥梁或隧道铺设材料领域，具体为一 种新型阻燃温拌沥青及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物， 是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和 防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:其中，煤焦 沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成 矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等，尤其较多 的用于停车场、运动场、重要交通路面、交叉路口和路面转弯处等场合的铺设应用。
[0003] 随着中国经济发展和西部大开发的进行，公路建设不断发展和完善，公路隧道里 程也逐年增加，隧道路面等级逐渐提高，对隧道内行车的舒适性和安全性也提出了很高的 要求。出于环保和施工安全性考虑，隧道中铺装温拌沥青成为了主流，但温拌沥青的易燃性 成为了进一步开发隧道沥青路面应用潜力的一个重要障碍。隧道由于其位置特殊及空间的 局限性，使得隧道内发生火灾时，燃烧剧烈，温度急剧上升，产生大量的有毒气体，从而给救 助带来很大的困难，增加了灾害的损失，因此研发一种阻燃型温拌沥青具有重要的意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种新型阻燃温拌沥青及其制备方法。 该新型阻燃温拌沥青的阻燃性能好，且拌和之后完全达到了《GB/T29051-2012道路用阻燃 沥青混凝土》的温拌沥青配方，且克服了常规阻燃剂与沥青混合不好导致阻燃效果差的问 题，解决了单一阻燃剂加入后，沥青与石料的粘附性变差的问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的具体技术方案为：
[0006] -种新型阻燃温拌沥青，该温拌沥青的配方按重量份配比计由以下成分制成:温 拌沥青75~85份，硅树脂5~10份，硅藻土 15~20份，降粘剂0.5~2份。
[0007] 作为优选，该温拌沥青按重量份配比计由以下成分制成：温拌沥青76份，硅树脂 6.5份，硅藻土 17份，降粘剂0.5份。
[0008] 最优的，所述硅树脂为甲基硅树脂。通过硅树脂的筛选，发现甲基硅树脂相较水溶 性硅树脂，其含有苯环及其它油溶性结构，与沥青的相容性好，同时Si0 2含量较高，可用于 300 °C以上的环境，耐热性好，不易燃烧。
[0009] 所述硅藻土为过300目筛以上的硅藻土，最优的为过325目筛硅藻土。硅藻土较其 他无机系阻燃剂而言，含有更多的Si02,与硅树脂的亲和性强，易共混;另外，硅藻土的比表 面积较大，吸附在沥青表面，起到覆盖阻燃的作用;其次，硅藻土耐热性好，高温时能吸收部 分燃烧放出的热量，降低可燃物表面的温度，有效抑制可燃性气体的生成;再次，硅藻土是 很好的防火隔热材料，遇火难燃，不发烟，不会造成二次燃烧。但是其中100-200目硅藻土颗 粒过大，与沥青不易混合，影响阻燃效果;400目硅藻土颗粒过细，混入沥青中，以填料的形 式存在居多，而不易形成阻燃的复合结构。而过325目筛的硅藻土加入效果较好。
[0010] 作为优选，所述降粘剂为复合阳离子表面活性剂(该表面活性剂以脂肪酰胺基多 胺为主剂，脂肪醇聚氧乙烯醚及油溶性聚合物为助剂复配而成）。通过对表面活性剂的筛 选，发现采用该复合阳离子表面活性剂时，既能与沥青很好的混合，又解决了阻燃剂加入到 沥青中粘度变大、不易拌和的问题，同时结构中含有苯环及相关结构，可提高硅树脂与沥青 的相容性。
[0011] 由于硅树脂与沥青之间的相容性较一般的有机材料好，但仍需加入其它助剂增加 其相容性。同时，沥青中的胶质、沥青质分子是多个芳香环稠合的强极性物质，而该降粘剂 分子结构中含有苯环以及其它强极性基团，根据相似相溶原理，当沥青中加入降粘剂时，降 粘剂分子对胶质沥青质分子聚集体能起到溶解、剥离作用。这样，参与形成沥青质聚集体的 分子数目减少，粒子的体积减小，沥青体系的胶体特性减弱，因此沥青粘度也会降低；因此 降粘剂既能提高硅树脂与沥青的相容性，又能降低体系的粘度，利于后续的拌和施工。
[0012] 该新型阻燃温拌沥青的制备方法如下：先按比例称取各原料，然后将硅树脂与降 粘剂预混好，加入到55-65 °C的温拌沥青中经搅拌设备充分混合得沥青混合液，最后将硅藻 土加入沥青混合液，并在55-65Γ的搅拌器内迅速混合后并充分搅拌，即得到新型阻燃温拌 沥青，最后密封保存。
[0013] 施工时，将新型阻燃温拌沥青与热集料拌和成温拌沥青混合料即可使用。
[0014] 本发明的积极效果体现在：
[0015] (一）、阻燃性能好，且拌和之后完全达到了《GB/T 29051-2012道路用阻燃沥青混 凝土》的温拌沥青配方，并克服了常规阻燃剂与沥青混合不好导致阻燃效果差的问题。
[0016] (二）、解决了单一阻燃剂加入后，沥青与石料的粘附性变差的问题。
【具体实施方式】
[0017] 为了使申请的发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本发明保护的范围。
[0018] 以下实施例中采用的温拌沥青均购买于九江庐兴化工有限公司，为市售产品；硅 树脂均采用山东莱阳圣邦有机硅科技有限公司生产的SI-MQ102甲基硅树脂，为市售产品； 降粘剂均采用桓台县双锋助剂厂生产的油溶降粘剂，市售产品。
[0019] 实施例1:
[0020] 本实施例中，制备新型阻燃温拌沥青的原料组分和用量为：
[0021] 温拌沥青760kg;硅树脂65kg;硅藻土(325目，由河北省新乐市天大助滤剂厂生产） 170kg;降粘剂5kg。
[0022] 其制备过程为：先将硅树脂与降粘剂预混好，加入到60°C左右的温拌沥青中经过 搅拌设备充分混合，最后将硅藻土加入沥青混合液中，并在60°C左右的搅拌器内迅速混合 并充分搅拌，得到阻燃型温拌沥青，然后密封保存。
[0023] 实施例2:
[0024]制备过程同实施例1，不同的是新型阻燃用温拌沥青的用量为：
[0025] 温拌沥青500kg;硅树脂65kg;硅藻土(325目，由河北省新乐市天大助滤剂厂生产） 170kg;降粘剂5kg。
[0026] 实施例3:
[0027] 制备过程同实施例1，不同的是新型阻燃用温拌沥青的用量为：
[0028] 温拌沥青350kg;硅树脂65kg;硅藻土(325目，由河北省新乐市天大助滤剂厂生产） 170kg;降粘剂5kg。
[0029] 实施例4:
[0030] 原料用量同实施例1，不同的是在制备方法的过程中硅树脂和降粘剂不预混，而是 同时加入到温拌沥青中，再将硅藻土加到温拌沥青中。
[0031] 实施例5:
[0032]原料用量同实施例1，不同的是在制备方法步骤中，硅藻土先加入到温拌沥青中， 且硅树脂和降粘剂的预混物随硅藻土之后加入到温拌沥青中。
[0033] 实施例6:
[0034]原料用量同实施例1，不同的是在制备方法中，硅藻土先加入到温拌沥青中，且硅 树脂和降粘剂不预混，而是随硅藻土之后同时加入到温拌沥青中。
[0035] 实施例7:
[0036]制备过程同实施例1，不同的是新型阻燃用硅藻土的用量为：
[0037] 温拌沥青500kg;硅树脂65kg;硅藻土(325目，由河北省新乐市天大助滤剂厂生产） 0kg;降粘剂5kg。
[0038] 实施例8:
[0039] 制备过程同实施例1，不同的是新型阻燃用降粘剂的用量为：
[0040] 温拌沥青500kg;硅树脂65kg;硅藻土(325目，由河北省新乐市天大助滤剂厂生产） 170kg;降粘剂0kg。
[0041 ] 实施例9:
[0042]制备过程同实施例1，不同的是新型阻燃用硅藻土的用量为：
[0043] 温拌沥青500kg;硅树脂0kg;硅藻土(325目，由河北省新乐市天大助滤剂厂生产） 170kg;降粘剂5kg。
[0044] 对以上实例得到的产品进行性能指标评价试验：
[0045] 1.对本发明实施例1所得的产品做了阻燃性能指标检测，详情如下：
[0046] 1.1取实施例1所制得的产品200kg与集料1800kg拌和均匀，拌和温度60-80°C，其 集料的组成为:粒径8_12mm碎石600kg，粒径2_5mm碎石400kg，粒径0-1.5mm的石肩300kg，比 表面积为6000-8000的超细粉磨的矿粉500kg。
[0047] 表1本发明实施例1与集料拌和均匀所得的产品各项性能指标检测表
[0049] 结论:从表1得知，本发明产品各项性能指标远远优于技术要求指标。
[0050] 2.将实施例1所制得的产品与已有厂家生产的产品性能指标对比。
[0051 ] 2.1取实施例1所制得的产品800kg与集料200kg拌和均匀，拌和温度60°C，其集料 的组成为:粒径8-12mm碎石45.5kg，粒径2-5mm碎石60kg，粒径0-1.5mm的石肩35kg，比表面 积为6000-8000的超细粉磨的矿粉59.5kg。
[0052] 表2本发明实施例1所制得的产品与已有厂家产品(AC-13)混合料指标对比表
[0053]
[0054]
[0055] 结论:从表2得知，本发明产品各项性能指标优于同类产品技术要求指标。
[0056] 3.对本发明实施例2所得的产品做了阻燃性能指标检测，详情如下：
[0057] 3.1取实施例2所制得的产品200kg与集料1800kg拌和均匀，拌和温度60-80°C，其 集料的组成为:粒径8_12mm碎石600kg，粒径2_5mm碎石400kg，粒径0-1.5mm的石肩300kg，比 表面积为6000-8000的超细粉磨的矿粉500kg。
[0058]表3本发明实施例2与集料拌和均匀所得的产品各项性能指标检测表
[0061] 结论:从表3得知，实施例2产品各项性能指标均低于例1产品，且低于技术要求指 标。
[0062] 4.对本发明实施例3所得的产品做了阻燃性能指标检测，详情如下：
[0063] 4.1取实施例3所制得的产品200kg与集料1800kg拌和均匀，拌和温度60-80°C，其 集料的组成为:粒径8_12mm碎石600kg，粒径2_5mm碎石400kg，粒径0-1.5mm的石肩300kg，比 表面积为6000-8000的超细粉磨的矿粉500kg。
[0064]表4本发明实施例3与集料拌和均匀所得的产品各项性能指标检测表
[0066] 结论:从表4得知，实施例3产品各项性能指标均低于例1产品，且低于技术要求指 标，说明用量不同，其效果会受到影响，效果变差。
[0067] 5.对本发明实施例4所得的产品做阻燃性能指标检测，具体检测方法同对本发明 中实施例1所得的产品做的阻燃性能指标检测，具体检测结果如下表：
[0068] 表5本发明实施例4与集料拌和均匀所得的产品各项性能指标检测表
[0070] 结论:从表5得知，实施例4产品的阻燃和粘附性能指标均低于例1产品，低于技术 要求指标。
[0071] 6.对本发明实施例5所得的产品做了阻燃性能指标检测，具体检测方法同对本发 明中实施例1所得的产品做的阻燃性能指标检测，具体检测结果如下表：
[0072] 表6本发明实施例5与集料拌和均匀所得的产品各项性能指标检测表
[0075] 结论:从表6得知，实施例5产品的阻燃和粘附性能指标均低于例1产品，低于技术 要求指标，且混合料其他指标也变差，部分指标低于技术要求，说明先加入硅藻土，效果变 差。
[0076] 7.对本发明实施例6所得的产品做了阻燃性能指标检测，具体检测方法同对本发 明中实施例1所得的产品做的阻燃性能指标检测，具体检测结果如下表：
[0077] 表7本发明实施例6与集料拌和均匀所得的产品各项性能指标检测表
[0079] 结论:从表7得知，实施例6产品的阻燃和粘附性能指标均低于例1产品，低于技术 要求指标，且硅树脂和降粘剂未预混，混合料其他指标低于例1和例5产品，未达到技术要求 指标。
[0080] 8.对本发明实施例7所得的产品做阻燃性能指标检测，具体检测方法同对本发明 中实施例1所得的产品做的阻燃性能指标检测，具体检测结果如下表：
[0081 ]表8本发明实施例7与集料拌和均匀所得的产品各项性能指标检测表
[0083]结论:从表8得知，实施例7产品的阻燃和粘附性能指标均低于例1产品，低于技术 要求指标。
[0084] 9.对本发明实施例8所得的产品粘度太大，成团状，不能用于相关检测。
[0085] 10.对本发明实施例9所得的产品粘度太大，成团状，不能用于相关检测。
[0086] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种新型阻燃温拌沥青，其特征在于该阻燃温拌沥青包括以下重量份的原料:温拌 沥青75~85份，硅树脂5~10份，硅藻土 15~20份，降粘剂0.5~2份。2. 根据权利要求1所述的新型阻燃温拌沥青，其特征在于该阻燃温拌沥青包括以下重 量份的原料:温拌沥青76份，娃树脂6.5份，娃藻土 17份，降粘剂0.5份。3. 根据权利要求1所述的新型阻燃温拌沥青，其特征在于:所述温拌沥青为符合GB/T 30596-2014温拌沥青混凝土规范的温拌沥青。4. 根据权利要求1所述的新型阻燃温拌沥青，其特征在于：所述的硅树脂为甲基硅树 脂。5. 根据权利要求1所述的新型阻燃温拌沥青，其特征在于:所述的硅藻土为过300目筛 的娃藻土。6. 根据权利要求1所述的新型阻燃温拌沥青，其特征在于:所述的降粘剂为复合阳离子 表面活性剂。7. -种制备如权利要求1-5中任意一项权利要求所述新型阻燃温拌沥青的方法，其特 征在于包括以下步骤:先按比例称取各原料，然后将硅树脂与降粘剂预混好，加入到55-65 °C的温拌沥青中经搅拌设备充分混合得沥青混合液，最后将硅藻土加入沥青混合液，并在 55-65Γ的搅拌器内迅速混合后并充分搅拌，即得到新型阻燃温拌沥青，最后密封保存。
【文档编号】C08K3/34GK105885443SQ201610428058
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】张豫红, 白芸, 雷欣, 卢阳
【申请人】成都科宏达科技有限公司