瀝青阻燃劑
發(fā)布時(shí)間:2020-01-10 19:53 瀏覽次數(shù):
一、瀝青阻燃劑的簡(jiǎn)述
隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的跨越式發(fā)展,公路隧道的數(shù)量與規(guī)模也逐年增加。與此同時(shí), 對(duì)隧道路面的安全性和舒適性提出了更高的要求,水泥混凝土已很難滿足現(xiàn)代隧道路面的要求。瀝青混凝土路面與其相比,平整度高、抗滑性好、噪聲小、灰塵少。瀝青混凝土路面已成為當(dāng)今隧道鋪裝的主流。然而,瀝青路面在滿足要求的同時(shí),也帶來(lái)了新的問(wèn)題:瀝青的組成極其復(fù)雜,一般認(rèn)為是由瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香分和飽和分 4 種組分組成。瀝青是一種有機(jī)體,具有可燃性,高溫燃燒時(shí),放出大量的煙霧和有毒氣體。加之長(zhǎng)大隧道相對(duì)封閉物環(huán)境,一旦引發(fā)火災(zāi)事故,將會(huì)導(dǎo)致大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此,提高隧道道路瀝青的阻燃性能,已成為長(zhǎng)大隧道鋪裝瀝青路面的關(guān)鍵問(wèn)題。而要達(dá)到瀝青阻燃的目睥,主要是通過(guò)在瀝青中添加阻燃劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。阻燃劑即可單獨(dú)使用,也可幾種阻燃劑復(fù)合使用,形成協(xié)同效應(yīng)阻燃體系。目前,常用的阻燃抑煙劑有:鹵系、磷氮系、非鹵型復(fù)合劑等。
二、阻燃劑的選擇
阻燃劑的使用要求
阻燃抑煙劑應(yīng)滿足以下要求:1、阻燃效率高、低煙、低毒、安全環(huán)何。2、熱穩(wěn)定性好, 阻燃劑的分解溫度以 250-400 為宜。3、相容性好,對(duì)瀝青及瀝青混合料的性能影響較小。4、水溶性小、耐久性好、阻燃性能持久。5、價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛,制造簡(jiǎn)便。
阻燃劑的阻燃機(jī)理及種類
根據(jù)瀝青的燃燒過(guò)程,瀝青阻燃劑的阻燃原理主要有吸熱、覆蓋、抑制鏈反應(yīng)及不燃?xì)怏w窒息作用等。瀝青的燃燒是一個(gè)放熱、分解的物理化學(xué)過(guò)程,燃燒中分解出氫、甲烷、笨及烷烴類易燃?xì)怏w。產(chǎn)生的這些氣體的燃燒又進(jìn)一步加快了瀝青的熱分解。根據(jù)瀝青的燃燒過(guò)程,在瀝青路面發(fā)生火災(zāi)時(shí),要達(dá)到阻燃抑制的目的,所加入的阻燃抑煙劑應(yīng)具有以下功能:1、能吸收燃燒放出的熱量,降低可燃物表面的溫度,有效抑制可燃性氣體的生成。2、能在瀝青表面形成穩(wěn)定的炭化層,隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出,使燃燒終止,產(chǎn)生自熄 。3、能在燃燒初期,捕捉反應(yīng)中活性很強(qiáng)的自由基(HO-和 H-),抑制連鎖反應(yīng)的發(fā)生。4、能分解出不燃?xì)怏w,沖淡燃燒區(qū)內(nèi)氧濃度及可燃?xì)怏w濃度,阻止燃燒的蔓延。
鹵系阻燃劑以溴類阻燃劑為主,阻燃效果較好,但在阻燃過(guò)程中會(huì)放出大量有毒煙氣, 十溴二苯乙醚在燃燒的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì),面且成本較高。
氮磷阻燃劑,在高溫受熱時(shí)生成強(qiáng)脫水劑,使瀝青表面脫水炭化,隔絕了外界的可燃?xì)怏w和熱量,抑制了燃燒的進(jìn)行。同時(shí)受熱時(shí)分解生成氨氣和水蒸氣,氨氣沖淡空氣中氧濃度, 具有良好的阻燃效果。加之,熱穩(wěn)定性好、水溶性差、低煙、低毒、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,是較理想的阻燃劑。
非鹵復(fù)合型阻燃劑,在燃燒時(shí),放出結(jié)合水,吸收大量的熱量,從而抑制了燃燒,結(jié)合水在高溫下與炭粒進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng),減少了煙氣的產(chǎn)生,從而達(dá)到阻燃抑煙的雙重目的??紤]到環(huán)何、低碳節(jié)能及成本的問(wèn)題,主要采用氮磷系和復(fù)合型非鹵阻燃劑來(lái)替換鹵系阻燃劑。
阻燃評(píng)價(jià)指標(biāo)及試驗(yàn)方法阻燃性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)
通過(guò)極限氧指數(shù)(LOI)評(píng)價(jià)瀝青的阻燃性能,LOI 是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,剛好能維持材料燃燒時(shí),通入的氧氮混合氣中以體保百分?jǐn)?shù)表示的最低氧濃度。
目前,國(guó)內(nèi)尚未制定瀝青阻燃性能氧指數(shù)測(cè)試的方法的相關(guān)指標(biāo),試驗(yàn)中參考GB/T2406-2006《塑料燃燒性能試驗(yàn)方法氧指數(shù)法》,采用天津市英貝爾科技有限公司生產(chǎn)的imYZ2000 氧指數(shù)分析儀,對(duì)極限氧指數(shù)進(jìn)行測(cè)定。極限氧指數(shù)可判斷材料燃燒的難易程度,
極限氧指數(shù)越高,表明材料越不易燃。一般認(rèn)為:當(dāng) LOI 大于 23%時(shí),該材料在火中是自行熄滅的材料。國(guó)內(nèi)瀝青道路 LOI 一般控制在 24%-20%(具體可根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整阻燃劑的添加量)。
試驗(yàn)方法
1、阻燃改性瀝青的制備
試驗(yàn)采用 SBS 改性瀝青,根據(jù)《瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)熱拌瀝青混合料制備濁度的制備為:先將瀝青加熱到(165)℃,再按試驗(yàn)設(shè)計(jì)將一定量的阻燃劑加入瀝青中,采用轉(zhuǎn)速為 3000r/min 的電動(dòng)攪拌器攪拌 40min,整個(gè)過(guò)程溫度控制在 160℃左右。
2、氧指數(shù)試樣的制備
考慮到瀝青的燃點(diǎn)比軟化點(diǎn)高很多,在試驗(yàn)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)軟化、傾斜現(xiàn)象。借鑒瀝青防水卷材的測(cè)定方法,得出采用:玻璃纖維氈+鐵模板+玻璃纖維氈的方法來(lái)測(cè)定氧指數(shù)。具體做法:加工一塊長(zhǎng) 15cm、寬 8cm、厚 4mm 的鐵模板,將其置于尺寸稍大規(guī)格為 140g/m2 玻璃纖維氈上,待阻燃瀝青制備完成后,澆附在模板內(nèi),最后,在瀝青表面再加一層玻璃纖維氈。15min 后,將阻燃瀝青切為長(zhǎng) 13cm,寬 6mm,厚 4mm 的氧指數(shù)試樣??紤]到脫模,底板及鐵模板四周均涂有隔離劑。
三、LY 系列瀝青專用阻燃劑性能特點(diǎn):
阻燃、消煙、無(wú)毒、耐寒、不易析出、宜分散、熱穩(wěn)定性好產(chǎn)品規(guī)格:LY-1 型為復(fù)合無(wú)鹵環(huán)保型瀝青專用阻燃劑
LY-1 型技術(shù)指標(biāo)
有效成份:95% |
粒徑: |
外觀:白色 |
R203:2% |
鹽酸不溶物: 2.8% |
水份(105 ): 1% |
使用方法建議:
瀝青專用無(wú)鹵環(huán)保阻燃劑 LY-1 型的用量推薦為瀝青用量的 5-15%,將瀝青專用無(wú)鹵環(huán)保阻燃劑 LY-1 型直接添加到帶攪拌的瀝青里或直接在拌缸里添加均勻即可。
包裝:
編織袋,每袋凈重 25kg. 注意事項(xiàng):防潮、防破。
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