[发明专利]一种生物基阻燃改性沥青及其制备方法

说明书

本发明属于沥青材料技术领域，涉及一种生物基阻燃改性沥青及其制备方法。其包括100份硬质沥青，0.5‑5份温拌剂，1‑5份增塑剂，1‑5份稳定剂，1‑50份改性植物沥青，1‑5份抗老化剂和1‑20份微胶囊阻燃剂。与现有技术相比，该种改性沥青以硬质沥青和生物基的植物沥青为原料，充分结合两者自身优势形成“刚柔并济”的效果，同时辅以添加剂和改性措施弥补自身的不足，最终制备出具有优异性能的生物基改性沥青，同时加入微胶囊阻燃剂使该种生物基改性沥青具有阻燃抑烟功能。制备过程不仅所用材料绿色环保，实现变废为宝，得到的阻燃改性沥青不仅各项性能优异且可实现阻燃抑烟，对减少火灾人员伤亡和物质损失大有裨益。

技术领域

本发明属于沥青材料技术领域，具体来说，涉及到一种生物基阻燃改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着我国交通运输事业的蓬勃发展和基础设施的不断完善，能源匮乏与环境污染问题日益彰显。石油沥青是原油加工过程的一种产品，是原油蒸馏后的残渣，鉴于其自身的性质广泛应用于道路铺设和建筑领域，全球对沥青的需求居高不下。根据美国“透明度市场研究”最新报告，预计2018年全球沥青的需求量将达到1.2199亿吨，2012-2018年的复合年增长率为2.3%。随着发展脚步的加快，沥青资源的缺陷性逐渐显现。由于原油自身的不可再生性致使沥青资源日益萎缩，寻找合适的替代产品是道路领域发展急需解决的问题之一。

另一方面，沥青是一种由碳、氢为主要元素组成的有机高分子化合物，具有易燃可燃的特性。沥青的燃烧是一个放热、分解的化学过程，燃烧产生甲烷、苯及烷烃类易燃气体和二噁英等有害物质，并伴随有大量浓烟产生。尤其对于隧道等密闭环境，沥青易燃的性质加上隧道内不良的通风条件，一旦发生火灾会因火势发展迅猛而造成大量的生命和财产损失，并且对环境产生严重污染，因此开发具有阻燃抑烟功能的沥青显得十分必要。

早期的卤系阻燃剂阻燃效果高效但其燃烧过程中会产生烟雾和有毒气体，环保性不佳。金属氢氧化物作为环保型阻燃剂，具有阻燃、抑烟和减少二次污染的特性，但其与沥青构成热力学不稳定体系，容易与沥青产生离析。如能将有机阻燃剂的高效与无机阻燃剂的环保相结合，制备出有机无机相结合的微胶囊型阻燃剂将具有更加良好的阻燃效果。

针对石油沥青短缺的问题，生物基沥青的出现能有效的缓解此问题。生物基沥青是各种农林作物经热解加工后的产物。植物沥青是生物基沥青的一种，由植物加工而来，其外观与石油沥青相似，可作为一种可再生的新型沥青替代品，并且具有可再生、环保且价格低廉的优势。

我国对生物基沥青的研究逐渐开展，但主要围绕在如何将其掺配到基质沥青中实现部分代替石油沥青。植物沥青本身有其性能上的优势和不足，如若能对植物沥青进行预处理，保持自身优势并弥补性能上不足，再与石油沥青进行混合制得各方面性能优良的生物基改性沥青，辅以微胶囊阻燃剂，得到一种生物基阻燃改性沥青，不仅能解决能源问题，大大减少道路安全隐患，还可实现废物利用变废为宝，且将具有十分鲜明的环保效益。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种生物基阻燃改性沥青及其制备方法。该种改性沥青以硬质沥青和生物基的植物沥青为原料，充分结合两者自身“刚”和“柔”的优势形成“刚柔并济”的效果，同时辅以添加剂和改性措施弥补自身的不足，最终制备出具有优异的高温、低温及抵抗水损害性能的生物基改性沥青，同时加入微胶囊阻燃剂使该种生物基改性沥青具有阻燃抑烟的功能。该种改性沥青的制备过程中不仅所用材料绿色环保，实现变废为宝，得到的生物基阻燃改性沥青不仅各项性能优异且可降低火灾隐患提高道路运输安全性，响应循环经济的同时又可实现缓解环境污染问题。

本发明所述的生物基阻燃改性沥青，按质量份计，包括100份硬质沥青、0.5-5份温拌剂、1-5份增塑剂、1-5份稳定剂、1-50份改性植物沥青、1-5份抗老化剂和1-20份微胶囊阻燃剂。

本发明所述的生物基阻燃改性沥青，所述硬质沥青为标号为10-50沥青中的一种或几种。