复配阻燃沥青氧指数和路用性能研究 -凯发娱乐官网手机版

摘要：基于阻燃剂和协同剂复配技术，设计了复配阻燃沥青•通过氧指数试验，研究协同剂对复配 阻燃沥青阻燃性能的影响；采用协同阻燃效率s e及阻燃性价比e v指标，比较阻燃剂和协同剂组 成的复配阻燃体系的协同阻燃效果；采用沥青常规性能试验和动态剪切流变试验，分析复配阻燃 体系对沥青路用性能的影响.结果表明，合适的复配阻燃体系在适当的复配比例下，可以有效地提 高沥青的阻燃性能和高温性能.

关键词：道路工程；阻燃沥青；复配技术；氧指数；路用性能

在隧道或地下通道中使用噪音低、抗滑性能好、 行车舒适的沥青路面，已经成为隧道路面铺装的发展 趋势.由于沥青为可燃材料，一旦引燃会在短时间内 释放出大量的热、烟和毒气，给逃生和救援带来困难. 特别是长、大隧道或城市地下通道，火灾的发生将给 人民群众的生命财产造成严重损失•为此，提高沥青
材料的阻燃性能成为道路工作者关注的热点,各种类 型的阻燃沥青也应运而生.目前，在一元阻燃沥青（即 单掺阻燃剂沥青)性能研究和工程应用的基础上，人 们开始研制和应用复配阻燃浙青.复配阻燃沥青指由 不同阻燃剂、协同剂复配制成的阻燃沥青.借鉴塑料 化工的研究成果[13]，由阻燃剂和协同剂组成的复配

阻燃体系可进一步提高沥青材料的阻燃和消烟性能.

本文基于阻燃剂和协同剂复配技术，设计了复 配阻燃沥青.通过氧指数试验，分析协同剂对复配阻 燃沥青阻燃性能的影响；采用协同阻燃效率及阻燃 性价比评价指标，比较阻燃剂和协同剂复配阻燃体 系的协同阻燃效果;采用沥青常规性能试验和动态 剪切流变试验分析复配阻燃体系对浙青路用性能的 影响，从而为相关工程选择阻燃剂和协同剂方案提 供理论依据.

1试验

1.1试验原材料

试验所用沥青为东海牌成品sbs改性沥青，其 基本性能测试结果见表1.

根据阻燃机理，阻燃剂主要分为化学反应型、填
表1 sbs改性沥青基本性能测试结果 table 1 test results of basic performance of sbs modified asphalt
penetration/ ductility softening flash
(0.1 mm) (5 o/cm point/"c point/*c
57.1 31.5 84.9 285

料型和膨胀型[4]3类，本文即选择这3类阻燃剂的 代表品种硼酸锌（zb)、氢氧化镁（mh)和聚磷酸铵 (app)进行研究.

协同剂为硼酸锌（zb)、红磷（p)、三聚氰胺 (ma)和季戊四醇（per).

1.2复配阻燃沥青的配制方案

设计的4种复配阻燃沥青为mh zb，mh p， zb p, app ma per复配阻燃沥青，其中阻燃 剂掺量(质量分数）、阻燃剂与协同剂复配比例（质量 比）见表2.
第1期
77
李立寒，等:复配阻燃沥青氧指数和路用性能研究
表2复k阻燃沥青的s制方案
1.3试验方案

采用氧指数试验评价复配阻燃沥青的阻燃性 能.在gb/t 2406-2006《塑料燃烧性能试验方 法——氧指数法》中，氧指数定义为：在规定的条件 下，试样在n2和02混合气体中维持平衡燃烧所需 的最低02体积分数.空气中02的体积分数约为 21%，一般认为当氧指数大于27%时，该材料在火 焰中是自行熄灭的材料.而根据工程应用的要求，阻 燃沥青的氧指数需要达到25%以上[s].

在氧指数试验中，所用的试件为20 g固体条 状，点火方式为自下而上,燃烧判定条件为火焰燃烧 持续时间>120 sm.

按照jxj 52—2000《沥青及沥青混合料试验规 程》,测试复配阻燃沥青的针入度、软化点、延度和黏 度等指标，以考察阻燃剂与协同剂复配阻燃体系对沥 青常规性能的影响；根据美国沥青胶结料试验规程 (aashto mpla — 04)，在52〜76 °c下进行动态剪 切流变试验，探讨阻燃剂与协同剂复配阻燃体系对复 配阻燃沥青车辙因子的影响.

1.4复配阻燃体系协同阻燃效果评价指标

复配阻燃体系协同阻燃效果可以采用协同阻燃
效率（se)指标来定量描述[7]. se定义为在阻燃剂 掺量相同的情况下，复配阻燃体系的阻燃效率与单 一阻燃剂的阻燃效率之比，如式（1)所示.se越大表 示复配阻燃体系的协同阻燃效果越好.

式中：[loi]。为沥青氧指数；[loi1为一元阻燃沥 青氧指数;[loi]2为复配阻燃沥青氧指数.

复配阻燃体系协同阻燃效果的性价比可以采用 阻燃性价比(ev)指标来反映[8]. ev定义为复配阻 燃体系阻燃效率与阻燃剂价格之比，如式（2)所示. ev越大表示复配阻燃体系的阻燃性价比越高.

式中：v为阻燃剂价格，即为阻燃剂单价(元/kg)乘 以阻燃剂质量用量.表3给出了各阻燃剂与协同剂 的单价.
表3各阻燃剂与协同剂单价 table 3 market price of flame retardant and synergistic agent