[发明专利]复合阻燃剂、阻燃沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合阻燃剂、阻燃沥青及其制备方法。该复合阻燃剂包括蒙脱土和三聚氰胺‑双氰胺甲醛树脂多聚磷酸盐，所述三聚氰胺‑双氰胺甲醛树脂多聚磷酸盐包覆在所述蒙脱土的表面和插入到所述蒙脱土的片层间。该复合阻燃剂可提高了蒙脱土颗粒在沥青中的分散性和均匀性，降低了阻燃剂的填充量，同时提高沥青混合料的耐水性、抗开裂、抗车辙、抗低温、抗热氧老化和抗光氧老化等性能。

技术领域

本发明涉及一种改性沥青及其制备方法，特别涉及一种复合阻燃剂、阻燃沥青及其制备方法。

背景技术

沥青是由碳、氢为主要元素组成的有机高分子化合物，具有易燃的特点。沥青燃烧的过程，首先熔融、滴落、流淌，接着是熔珠燃烧、再由燃烧的熔珠洒落、流淌，造成火势蔓延扩大。沥青的燃烧是一个放热、分解的化学过程，燃烧中分解出氢、甲烷、苯及烷烃类易燃气体，这些气体的燃烧又进一步能够加快沥青的热分解，尤其是在隧道中，一旦发生火灾，火势扩展快、范围广、损失大。公路隧道的不断涌现和隧道交通量的增大，隧道火灾发生的频率也会逐渐增大。由于隧道的封闭性，一旦发生火灾事故，其后果不堪设想。隧道火灾事故的巨大损失，引起了人们对隧道的安全性与火灾问题的极大关注。这些路面需要具有较好的阻燃性能，以保证安全。许多国家已经把隧道火灾防治的研究列为重要的课题，力图将隧道火灾的危险与损失降到最低点。而提高沥青的阻燃性，铺筑阻燃沥青混凝土路面是目前减少隧道中沥青路面火灾人员伤亡和物质损失的重要措施之一。

常用的阻燃剂有卤系、磷系、氮系、锑化合物类、硼化合物类、镁化合物类、铝化合物类等。如中国专利CN101817936A公开了一种沥青混合料用复合型阻燃剂及其制备方法，其中含有有机溴系阻燃剂。此类有机阻燃剂（如含卤素化合物）阻燃效果较好，但其在高温时会释放有毒刺激性气体，这不仅对于热拌沥青混合料的生产及施工都提出了很高的要求，而且对施工人员及日后运行过程中人员健康也十分不利。目前，阻燃剂正朝着无卤、低毒、低烟的方向发展。其中，金属氢氧化物作为环保型阻燃剂，具有阻燃、抑烟、减少二次污染等特点，得到了广泛的应用。然而，金属氢氧化物作为阻燃剂应用时也存在一定的缺点，例如需要添加量较高才能显示出明显的阻燃效果。

蒙脱土作为一种常用的阻燃材料，较多用于纺织品、尼龙等材料的阻燃。如中国专利CN103160949A公开了一种纳米阻燃尼龙，CN103266468A公开了一种膨胀阻燃体系对纯棉织物的阻燃整理方法。但由于沥青高粘的特点，其流变性能差，使其与蒙脱土的相容性差，影响蒙脱土的分散性与均匀性，影响阻燃效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合阻燃剂、阻燃沥青及其制备方法。本发明的复合阻燃剂能够提高蒙脱土在沥青中的分散性和均匀性，降低了阻燃剂的填充量，同时提高沥青混合料的耐水性、抗开裂、抗车辙、抗低温、抗热氧老化和抗光氧老化等性能。

本发明提供一种复合阻燃剂，该复合阻燃剂包括蒙脱土和三聚氰胺-双氰胺甲醛树脂多聚磷酸盐，所述三聚氰胺-双氰胺甲醛树脂多聚磷酸盐包覆在所述蒙脱土的表面和插入到所述蒙脱土的片层间。

所述复合阻燃剂中，蒙脱土的重量含量为15%～45%。

所述蒙脱土中的蒙脱石重量含量大于96%。

所述蒙脱土粒径为5～20μm。

本发明还提供了一种如上述的复合阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）在1000～1500r/min高速搅拌的条件下，将蒙脱土迅速加入多聚磷酸乙醇溶液，持续搅拌至少20min，优选25min～60min，过滤得到滤饼；

（2）向步骤（1）中的滤饼加入三聚氰胺-双氰胺甲醛树脂预聚体的乙醇溶液，加料完成后，在40～80℃搅拌30min～80min，过滤、干燥，得到复合阻燃剂。

在上述复合阻燃剂的制备方法中，干燥可以采用常规干燥方法，可以室温下，也可以加热条件下进行，使乙醇挥发即可。