本发明属于路面材料技术领域，尤其涉及一种SBS改性环氧树脂沥青材料的制备方法。
背景技术：
近年来，我国公路建设发展迅速，公路技术等级和路面等级不断提高。长期以来，公路路面铺装材料主要局限于沥青和水泥混凝土。其中，沥青材料路面具有抗滑性、平整性、吸音性的优点，且养护容易，因而在公路建设中得到了广泛应用，但是隧道内相对特殊的使用环境制约了沥青在长大型的公路隧道中的应用。隧道内温差小、潮湿的环境导致沥青路面施工困难，还会直接影响沥青的耐久性，而且；沥青路面抗水损害能力差、亮度低，尤其是在油浸蚀时易发生火灾，且会产生大量的有毒气体，极易造成人员和财产的重大损失。因此，在现有的技术条件下，沥青路面在隧道中的应用受到了极大限制。
目前对于道路应用的阻燃沥青的研究少有报道，且现有技术中制备获得的阻燃剂复合改性沥青的阻燃性能不高，氧指数仅为23.0，难以满足隧道中对沥青材料的阻燃要求，而且阻燃剂对沥青路用性能影响较大。中国专利95117026.0公开了一种防火的石油沥青油毡，它是在沥青中加入阻燃剂，如磷酸铵、氢氧化镁和交联剂制得，该产品能起到防火作用。但是其主要应用是在屋顶作为防水材料，没有应用于路面上。美国专利US4659381公开了一种阻燃沥青混合料，它是通过在改性沥青中添加至少一种卤系阻燃剂和至少一种含磷的无机化合物来达到阻燃的目的，其中卤系阻燃剂具有良好的阻燃效果，可抑烟作用却不明显；红磷是一种有效的阻燃剂，但由于它在摩擦碰撞时易燃，而且抑烟效果也不明显，所以难以满足现代防火隧道路面的使用要求。
阻燃沥青的研制对隧道路面发生火灾后争取时间营救行人的生命及保护国家财产具有现实意义，因而提高沥青材料的阻燃性具有重要价值。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题：为了获得一种阻燃性高，且能够适用于隧道路面材料的沥青，本发明提供了一种SBS改性环氧树脂沥青材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种SBS改性环氧树脂沥青材料的制备方法，包含以下步骤：
第1步、改性SBS的制备：按重量份计，将纳米碳酸钙13~27份、二苯基亚砜19～30份、SBS 20～55份、多聚磷酸5~14份、苯乙烯聚酯7~19份、丙烯酸酯8~17份、PE 12~28份加入反应釜中，反应温度为230~460℃、压力为1.7~3.2MPa、搅拌机转速为1200~2500转/分钟、反应时间为15~40分钟；反应结束后采用剂量为50kGy～80kGy的伽马射线辐照8～25分钟，即可获得改性SBS；
第2步、改性环氧树脂的制备：按重量份计，E44环氧树脂20~70份、间羟基联苯13~38份、间三氟甲基苯酚20~45份、三芳基磷酸酯14~40份、TCEP 16~35份、三聚氰胺13~26份加至30~65份氢氧化钾水溶液中，混合均匀后，加热反应，反应结束后蒸发除去溶剂，加入异丙酮，再用氯化钠水溶液洗涤，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂；
第3步、SBS改性环氧树脂沥青材料的制备：按重量份计，将沥青100~400份加热至105~125℃，再加入改性SBS和改性环氧树脂，置于110~130℃的油浴锅中，开启乳化机，以5000~9000转/分钟的速度连续剪切35~55分钟，加入稳定剂10~18份、并将乳化机转速调至500~1500转/分钟，搅拌15~30分钟后即可获得SBS改性环氧树脂沥青材料。
优选的，所述第2步中氢氧化钾水溶液的质量浓度为3%~8%。
优选的，所述第1步中按重量份计，将纳米碳酸钙22份、二苯基亚砜24份、SBS 50份、多聚磷酸9份、苯乙烯聚酯13份、丙烯酸酯12份、PE 23份加入反应釜中，反应温度为390℃、压力为2.8MPa、搅拌机转速为2200转/分钟、反应时间为28分钟；反应结束后采用剂量为65kGy的伽马射线辐照22分钟，即可获得改性SBS。
优选的，所述第2步中，按重量份计，E44环氧树脂65份、间羟基联苯32份、间三氟甲基苯酚40份、三芳基磷酸酯31份、TCEP 27份、三聚氰胺20份加至55份氢氧化钾水溶液中，混合均匀后，加热反应，反应结束后蒸发除去溶剂，加入异丙酮，再用氯化钠水溶液洗涤，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂。
优选的，所述第3步中，按重量份计，将沥青340份加热至118℃，再加入改性SBS和改性环氧树脂，置于125℃的油浴锅中，开启乳化机，以8000转/分钟的速度连续剪切45分钟，加入稳定剂16份、并将乳化机转速调至1200转/分钟，搅拌24分钟后即可获得SBS改性环氧树脂沥青材料。
有益效果
本发明通过改性SBS与改性环氧树脂的协同作用，可以有效提高沥青路面材料的阻燃性能。
具体实施方式
实施例1
第1步、改性SBS的制备：按重量份计，将纳米碳酸钙13份、二苯基亚砜19份、SBS 20份、多聚磷酸5份、苯乙烯聚酯7份、丙烯酸酯8份、PE 12份加入反应釜中，反应温度为230℃、压力为1.7MPa、搅拌机转速为1200转/分钟、反应时间为15分钟；反应结束后采用剂量为50kGy的伽马射线辐照8分钟，即可获得改性SBS；
第2步、改性环氧树脂的制备：按重量份计，E44环氧树脂20份、间羟基联苯13份、间三氟甲基苯酚20份、三芳基磷酸酯14份、TCEP 16份、三聚氰胺13份加至30份氢氧化钾水溶液中，混合均匀后，加热反应，反应结束后蒸发除去溶剂，加入异丙酮，再用氯化钠水溶液洗涤，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂；
第3步、SBS改性环氧树脂沥青材料的制备：按重量份计，将沥青100份加热至105℃，再加入改性SBS和改性环氧树脂，置于110℃的油浴锅中，开启乳化机，以5000转/分钟的速度连续剪切35分钟，加入稳定剂10份、并将乳化机转速调至500转/分钟，搅拌15分钟后即可获得SBS改性环氧树脂沥青材料。
实施例2
第1步、改性SBS的制备：按重量份计，将纳米碳酸钙22份、二苯基亚砜24份、SBS 50份、多聚磷酸9份、苯乙烯聚酯13份、丙烯酸酯12份、PE 23份加入反应釜中，反应温度为390℃、压力为2.8MPa、搅拌机转速为2200转/分钟、反应时间为28分钟；反应结束后采用剂量为65kGy的伽马射线辐照22分钟，即可获得改性SBS；
第2步、改性环氧树脂的制备：按重量份计，E44环氧树脂65份、间羟基联苯32份、间三氟甲基苯酚40份、三芳基磷酸酯31份、TCEP 27份、三聚氰胺20份加至55份氢氧化钾水溶液中，混合均匀后，加热反应，反应结束后蒸发除去溶剂，加入异丙酮，再用氯化钠水溶液洗涤，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂；
第3步、SBS改性环氧树脂沥青材料的制备：按重量份计，将沥青340份加热至118℃，再加入改性SBS和改性环氧树脂，置于125℃的油浴锅中，开启乳化机，以8000转/分钟的速度连续剪切45分钟，加入稳定剂16份、并将乳化机转速调至1200转/分钟，搅拌24分钟后即可获得SBS改性环氧树脂沥青材料。
实施例3
第1步、改性SBS的制备：按重量份计，将纳米碳酸钙27份、二苯基亚砜30份、SBS 55份、多聚磷酸14份、苯乙烯聚酯19份、丙烯酸酯17份、PE 28份加入反应釜中，反应温度为460℃、压力为3.2MPa、搅拌机转速为2500转/分钟、反应时间为40分钟；反应结束后采用剂量为80kGy的伽马射线辐照25分钟，即可获得改性SBS；
第2步、改性环氧树脂的制备：按重量份计，E44环氧树脂70份、间羟基联苯38份、间三氟甲基苯酚45份、三芳基磷酸酯40份、TCEP 35份、三聚氰胺26份加至65份氢氧化钾水溶液中，混合均匀后，加热反应，反应结束后蒸发除去溶剂，加入异丙酮，再用氯化钠水溶液洗涤，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂；
第3步、SBS改性环氧树脂沥青材料的制备：按重量份计，将沥青400份加热至125℃，再加入改性SBS和改性环氧树脂，置于130℃的油浴锅中，开启乳化机，以9000转/分钟的速度连续剪切55分钟，加入稳定剂18份、并将乳化机转速调至1500转/分钟，搅拌30分钟后即可获得SBS改性环氧树脂沥青材料。
对照例1
与实施例2的区别在于，未加入改性SBS。
第1步、改性环氧树脂的制备：按重量份计，E44环氧树脂65份、间羟基联苯32份、间三氟甲基苯酚40份、三芳基磷酸酯31份、TCEP 27份、三聚氰胺20份加至55份氢氧化钾水溶液中，混合均匀后，加热反应，反应结束后蒸发除去溶剂，加入异丙酮，再用氯化钠水溶液洗涤，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂；
第2步、SBS改性环氧树脂沥青材料的制备：按重量份计，将沥青340份加热至118℃，再加入改性环氧树脂，置于125℃的油浴锅中，开启乳化机，以8000转/分钟的速度连续剪切45分钟，加入稳定剂16份、并将乳化机转速调至1200转/分钟，搅拌24分钟后即可。
对照例2
与实施例2的区别在于，改性环氧树脂仅仅采用E44环氧树脂，而不对其进行改性。
第1步、改性SBS的制备：按重量份计，将纳米碳酸钙22份、二苯基亚砜24份、SBS 50份、多聚磷酸9份、苯乙烯聚酯13份、丙烯酸酯12份、PE 23份加入反应釜中，反应温度为390℃、压力为2.8MPa、搅拌机转速为2200转/分钟、反应时间为28分钟；反应结束后采用剂量为65kGy的伽马射线辐照22分钟，即可获得改性SBS；
第2步、SBS改性环氧树脂沥青材料的制备：按重量份计，将沥青340份加热至118℃，再加入改性SBS和E44环氧树脂，置于125℃的油浴锅中，开启乳化机，以8000转/分钟的速度连续剪切45分钟，加入稳定剂16份、并将乳化机转速调至1200转/分钟，搅拌24分钟后即可。
使用时，将上述制备得到的沥青施加于隧道路面上，固化5小时后，即可。
剪取一块140mm×60mm的玻璃纤维表面毡，在170℃的烘箱中烘60min，水平放置于涂有隔离剂的玻璃板上，将上述实施例和对照例制备获得的沥青加热到160℃并搅拌均匀后，浇附在玻璃纤维毡上，使玻璃纤维毡与改性沥青的质量比为1:60，并浸透玻璃纤维表面毡，沥青玻璃纤维表面毡的总厚度为3.0±0.25mm。待其冷却至室温后，将其裁剪成长80~120mm，宽5.5±0.5 mm，厚3.0±0.25mm的试样，进行氧指数测试，结果如表1所示：
表1 实施例1~3与对照例1~2阻燃性检测结果
从表中可见，添加改性SBS、改性环氧树脂均能够有效提高沥青的阻燃性能。