隧道沥青路面阻燃剂
引用橡塑行业的阻燃技术,开发出隧道沥青路面阻燃剂,隧道沥青路面阻燃剂具有既不影响沥青混合料的其它性能,又可高效阻燃、抑烟,同时环保无污染的特点,隧道沥青路面阻燃剂适用于隧道沥青路面工程。
据不完全统计,1949年~2001年间,世界上发生了20多起公路隧道重大火灾的实例,造成了不可估量的巨额财产损失。
其中,1999年3月24日,位于法国和意大利之间的阿尔卑斯山的勃朗峰隧道(11.5km长)发生火灾,大火持续了48小时,造成41人死亡,混凝土穹顶砂化,交通中断1年半。最后,隧道重耗时6个多月,直接经济损失高达几十亿美元。
随着我国公路隧道数量的增加和里程加长,如果在隧道沥青路面的设计及施工中采用阻燃改性材料,可以避免上述事故的发生或降低事故的损失。
由于交通事故等种种原因,隧道内可能发生火灾。当隧道内发生火灾时,路面的沥青参与燃烧。硅系阻燃剂主要是通过游离基机理来起到阻燃作用的。
在燃烧初期,发生分解,生成一层粘稠状的半固态物质和游离基SiO·。这种粘稠状的半固态物质覆盖于沥青表面,有效地隔离了氧气和热,起到阻燃作用;而游离基SiO·能捕捉到H·和OH·游离基,使火焰中的H·和OH·游离基浓度大大下降,从而起到中止燃烧链式反应的目的。
在燃烧中期和后期,烟雾量增大,温度进一步升高,此时抑烟剂也开始分解,抑制烟雾生成。同时铝系阻燃剂发生分解,并生成水。这个反应本身是吸热反应,反应产物中的水也能吸收大量的热,减慢了凝聚相内温度的上升,延缓了沥青的分解速度,降低了体系温度,达到阻燃的目的。本产品正是通过硅系阻燃剂、铝系阻燃剂及抑烟剂协同作用,达到了对沥青阻燃改性的目的。
阻燃剂TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯产品工艺
工业制法有三种:三氯氧磷与氯乙醇反应;三氯化磷与氯乙醇反应再氧化;三氯氧磷与环氧乙烷反应(工业常用方法)。
1、三氯氧磷和环氧乙烷以偏钒酸钠为催化剂,在50℃反应,反应物经中和、水洗、真空脱水脱低沸物,即得成品。也可用氯乙醇做原料,与三氯氧磷或三氯化磷反应来制造磷酸三(2-氯乙基)酯。
2、将326 kg三氯氧磷和1.0 kg偏钒酸钠投入反应釜中。充氮驱尽反应釜中的空气,在真空下通入650 kg环氧乙烷,于45~50 ℃下搅拌2~3h。蒸出过量的环氧乙烷后加碱中和至中性,水洗,真空脱水。得成品。
3.将三氯氧磷和偏磷酸钠投入反应釜中。充氮驱尽空气,在真空下通入环氧乙烷,于45~50℃下搅拌2~3h。蒸出过量的环氧乙烷后加碱中和至中性,水洗,真空脱水得成品。
阻燃剂TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯用途:
1.阻燃剂TCEP具有极佳的阻燃性,优良的抗低温性及抗紫外线性,其蒸气只能在225℃以上用明火直接点燃方可燃烧,但移走火源则即刻自熄。以本品为阻燃剂不但可提高被阻燃材料的材料级别,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。常用于阻燃以硝基纤维和醋酸纤维为基材的油漆涂料,不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂等,也可用于软质聚氯乙烯的增塑阻燃剂。本品用于不饱和聚酯添加量为10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚为原料)中可为10%左右,在软质聚氯乙烯中用作辅助增塑阻燃剂时为5%~10%。阻燃剂、铀、钍、钚、锝等稀有金属的分离溶剂或萃取剂。
2.本品广泛用于化纤织物、醋酸纤维素作阻燃剂,除具有自熄性外,还可改善耐水性、耐寒性及抗静电性。一般用量5~10份。本品为合成材料的优良阻燃剂,兼具有良好的增型作用,广泛用于醋酸纤维素、硝基纤维清漆、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等,所制得的产品除具有自熄性外,还可改善制品的物理性能,制品手感柔软,也可称为石油添加剂和稀有元素的萃取剂,并且还是阻燃橡胶输送带的主要阻燃材料,一般添加量为5%~10%。
3.用作添加型卤代磷酸酯类阻燃剂和增塑剂。分子中同时含磷和氯,阻燃效果显著,不易挥发及水解,对紫外线稳定性好。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纤维素涂料的阻燃剂、聚氯乙烯阻燃性增塑剂、金属萃取剂、汽油添加剂及聚酰亚胺加工助剂等。能够改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电性。参考用量5%~20%.
阻燃效果好。OI一般可达30以上(OI氧指数:一定条件下,试样在氧氮混合气流中维持燃烧所需要的最低氧浓度),而普通产品OI一般为20左右。(试验方法采用JT/T 860.3-2014)与沥青的相容性好。产品微粒表面通过偶联剂的活化处理,提高了表面能,大大增强了阻燃改性沥青的稳定性。
掺入后不影响沥青的其它路用性能,在达到阻燃性能的同时不改变沥青的技术性能。
与沥青相容性好。产品微粒表面通过活化处理,提高了表面能,可与沥青稳定相容制成阻燃沥青。
环保。抑烟、无毒或腐蚀气体产生,少粉尘,不造成二次火灾,不会对操作人员造成伤害,对环境无污染。
使用方法
AP的用量推荐为沥青用量的5%-10%。
AP可直接加入沥青拌缸中。与石料和矿粉一起干拌。
AP可在改性沥青生产完成后直接加入沥青改性设备高速剪切混合乳化机的胶体磨中,剪切20分钟即可,制成阻燃改性沥青、然后导入带搅拌的贮罐中,恒温至175-180℃。
为防止加入阻燃剂后的沥青在长时间贮存时发生少量离析影响沥青性能和阻燃效果,贮罐要求带有搅拌设备。
除衡量阻燃性优劣指标的氧指数比普通改性沥青材料有明显增大以外,阻燃改性沥青材料的其他指标与普通改性沥青材料均基本接近,表明阻燃改性沥青材料不仅具有优良的阻燃性,而且具有优良的高、低温性能和抗老化性能,适合隧道铺装。
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