沥青阻燃剂的应用研究进展

沥青作为一种优质路用材料广泛应用于公路工程中,但沥青的易燃性使其需要经过阻燃处理才可实现在隧道等特殊路面铺装工程中的安全应用。基于此,沥青阻燃剂的开发与应用对于沥青阻燃性能的改善具有重要意义。综述了国内外沥青阻燃剂的研究进展,介绍了各类沥青阻燃剂的性质特点、阻燃机理和阻燃效果,简述了沥青阻燃荆的最新研究动态,展望了沥青阻燃剂的发展趋势。     

阻燃沥青混合料的配合比研究

隧道沥青路面在使用过程中,一旦发生交通事故引起路面着火,后果不堪设想。故在长隧道沥青路面表面层铺装过程中,有必要应用阻燃剂来提高基质沥青的阻燃性能,从而达到隧道路面阻燃的效果。应用AC-16密集配以及两种阻燃剂（海川和路安特）对阻燃沥青混合料的配合比试验以及路用性能进行探讨。提出了在进行隧道阻燃沥青混合料的配合比设计过程中,必须参照沥青路面的路用性能以及阻燃剂的阻燃性能综合比选。     

隧道阻燃沥青及其混合料的发展现状

针对沥青的燃烧特性,分析了沥青阻燃剂的阻燃机理及使用要求,例举了几种常用的阻燃剂,并论述了其阻燃机理。总结了阻燃沥青及阻燃沥青混合料的制备方法,归纳了阻燃沥青及其混合料的阻燃评价指标,提出了阻燃沥青及其混合料研究中存在的问题及改进措施。     

阻燃沥青的制备及性能研究

利用氢氧化铝、氢氧化镁制备了阻燃沥青，通过沥青三大指标评价了阻燃剂对沥青物理性能的影响，并利用SHRP试验及热分析方法对阻燃沥青高温、低温性能及阻燃机理进行了研究。结果表明：阻燃剂的加入可以提高沥青的粘性，提高其抗高温性能；在掺量为15％左右时可以提高沥青抗低温开裂的能力；无机阻燃剂能有效减少沥青的热解数量，有利于减少有毒气体的生成，起到良好的阻燃效果。     

水热反应法制备Mg(OH)_2阻燃剂及其对沥青阻燃性能的影响

以自制的聚氨酯乳液为分散剂,以氢氧化钠(NaOH)和氯化镁(MgCl_2·6H_2O)为原料,采用水热法制备了纳米片状氢氧化镁,研究了不同反应温度、浓度以及分散剂对材料形貌和晶体结构的影响,结果表明在氢氧化钠(NaOH)和氯化镁(MgCl_2·6H_20)物质的量比为3.6:1.0,聚氨酯乳液添加量为5%,反应温度为110℃条件下,能制备出片层厚度为30.5 nm的二维纳米氢氧化镁材料。进一步以所制备的氢氧化镁进行填充改性沥青,测试了不同阻燃剂掺量下阻燃沥青的物理性能和阻燃性能,研究了Mg(OH)_2阻燃剂对沥青阻燃性能的影响。结果表明,Mg(OH)_2阻燃剂掺量低于10%时,阻燃沥青性能满足聚合物改性沥青I-D技术要求,且随着Mg(OH)_2阻燃剂掺量的增加,阻燃沥青软化点增加,针入度和延度减小,同时Mg(OH)_2阻燃剂掺量为10%时,氧指数为24.5%,具有一定的阻燃效果,但并不显著;在Mg(OH)_2阻燃剂8%掺量下,加入5%十溴二苯乙烷后阻燃沥青氧指数达到27.8%,加入8%十溴二苯乙烷后氧指数达到29.5%,均可获得自行熄灭的阻燃效果,同时采用DSC、红外—热重联用对掺加Mg(OH)_2和十溴二苯乙烷的阻燃沥青的结构和性能进行分析,发现加入Mg(OH)_2可以显著提高沥青的热性能,研究表明,加入少量溴系阻燃剂可显著提高沥青的热稳定性,并改善Mg(OH)_2与沥青的相容性,从而获得较好溴系协效的效果。     

环保型SBS改性阻燃沥青性能研究

采用氧指数测定法、动态剪切流变实验、弯曲梁流变实验和DSC-TG实验、扫描电镜(SEM)手段研究了环保型SBS改性阻燃沥青的性能;通过研究环保型阻燃剂对SBS改性沥青阻燃性能、物理性能、135 ℃运动黏度和高低温流变性能的影响确定了环保型阻燃剂的加入量;检测了环保型SBS改性阻燃沥青的环保性能。结果表明,环保型SBS改性阻燃沥青具有良好的阻燃性能、物理性能、热储存稳定性及环保性能,环保型阻燃剂可以提高SBS改性沥青的高温性能,但会影响低温性能;环保型阻燃剂的加入可以提高SBS改性沥青的热分解温度和开始燃烧温度,并且在沥青燃烧时可以减少烟密度及有毒烟气的释放。     

SBS改性无卤阻燃沥青的研制

以辽河AH-90沥青为基质沥青,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）为改性剂,聚磷酸铵、季戊四醇、聚二甲基硅氧烷、Mg（OH）2、Al（OH）,按质量比2：3：2：1：1配制成复合阻燃剂,并采用LKJ—II型沥青调和剂,制备出SBS改性无卤阻燃沥青。性能评价结果表明,所制备SBS改性阻燃沥青的主要理化性质符合JTGF40-2004标准的要求;在复合阻燃剂加入量（占基质沥青的质量分数）为15％时,其氧指数为31．5％,烟密度为37．44,烟气毒性等级达到ZA1。     

灰色系统关联度分析法在阻燃沥青研制过程中的应用

采用灰色系统关联度分析法分析阻燃沥青研制过程中,各阻燃改性剂与阻燃沥青理化性质之间的关系,结果表明：在采用复合阻燃荆研制阻燃沥青试验中,不同类型的阻燃剂对沥青极限氧指数、薄膜烘箱试验后针入度比和15℃延度的影响程度差别较大,在研制阻燃沥青过程中需综合平衡各添加剂含量。     

阻燃改性沥青疲劳与自愈合性能研究

将氢氧化镁、红磷和十溴二苯乙烷分别均匀混入SBS改性沥青中制备阻燃沥青,利用红外光谱分析仪探究阻燃剂与沥青的化学反应情况,然后通过室内试验分析阻燃剂掺量对沥青基本性能和阻燃性能的影响,最后通过基于动态剪切流变仪(DSR)的疲劳-愈合-疲劳试验研究了阻燃剂和愈合温度对沥青疲劳与自愈合性能的影响规律。结果表明:红外光谱分析结果表明阻燃剂与沥青之间没有发生明显的化学反应;阻燃剂虽然提高了沥青材料的阻燃性能,但是降低了沥青的施工和易性和存储稳定性;随阻燃剂掺量增加,沥青的疲劳与自愈合性能先升高后降低,存在最佳阻燃剂掺量;在不同愈合温度下,适量阻燃剂均能提高SBS改性沥青的疲劳与自愈合性能。     

SQA阻燃剂的合成及应用研究

本课题通过对双氰胺甲醛树脂(简称 SQA)的合成研究,制得了阻燃性能良好的阻燃剂。通过测试氧指数,研究了阻燃剂浓度对阻燃性能的影响。实验结果表明,该阻燃剂是一种阻燃性能良好的聚合物。     

膨胀型阻燃剂聚硫代苯基膦酰哌嗪的合成

以硫代苯基磷酰二氯和无水哌嗪为原料,采用无溶剂法合成了新型无卤膨胀阻燃剂聚硫代苯基膦酰哌嗪.最佳工艺条件为:n(硫代苯基磷酰二氯):n(无水哌嗪)=1:1,以吡啶做缚酸剂,在120℃反应20 h,产率达89%.并以红外光谱、核磁共振谱和差热分析对所得化合物进行了表征.     

阻燃聚烯烃注塑料的研制

研究了几种常用阻燃剂在聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）等聚烯烃材料的阻燃效果，选择出较佳阻燃改性配方，制得PP、PE、HIPS阻燃注塑料达到GB4609-84中的FV-2、FV-0级要求。     

无卤阻燃聚烯烃电缆料的发展概况

综术了无卤阻燃电缆材料的国内外发展状况和无卤阻燃机理以及无机阻燃剂、阻燃增效剂的研究进展情况同时对无卤阻燃技术的提出了建议。     

氮系阻燃剂的现状与展望

叙述了氮系阻燃剂及其复合型阻燃剂的阻燃机理，介绍了主要品种的合成应用现状及市场，提出了氮系阻燃剂的发展方向。     

有机蒙脱土协同卤锑阻燃剂阻燃HDPE研究

针对高密度聚乙烯(HDPE)的易燃性,以高密度聚乙烯与有机蒙脱土(OMMT)、卤锑阻燃剂(DBDPE/Sb2O3)熔融共混制成HDPE/有机蒙脱土阻燃复合材料,研究了有机蒙脱土(OMMT)与卤锑阻燃剂在复合材料中的阻燃协效性,并对复合材料进行了极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级(UL-94)、力学性能和热稳定性测试。结果表明:有机蒙脱土与卤锑阻燃剂对HDPE具有良好的阻燃协效作用。HDPE/OMMT阻燃复合材料的LOI由纯HDPE的19.6%提高至27.8%,垂直燃烧等级则由"完全燃烧"逐渐提高至V-0级,且燃烧时不产生熔滴,具有良好的成炭效应;其拉伸强度由13.24MPa提高至24.53MPa,力学性能表现良好;其失重率由纯HDPE的96.17%降至90.37%,热稳定性得到提高。HDPE/OMM4阻燃复合材料也有类似情况,且其各项性能指标表现更好。     

共混阻燃-ABS树脂性能的探讨

共混提高ABS树脂阻燃性能的方法比较通用、易行,常用的阻燃剂种类很多.文中探讨了使用复合阻燃剂,用共混方法生产阻燃-ABS,并研究阻燃-ABS共混体系中各组分及组分间交互作用对共混材料各项性能的影响;研究了共混物组成与性能之间相互关联,为阻燃-ABS生产提供依据.     

渣油用于合成阻燃剂的新型利用

渣油的平均相对分子质量较大,富含稠环芳烃,具有残炭高、氧指数高的特点,所以热性能稳定,可产生一定的阻燃性。通过经典液相色谱法富集渣油中的芳香组分,对芳香组分进行改性,在芳环结构上中引入醛基,经过还原、合成等有机反应,合成渣油改性阻燃剂。红外光谱、热重分析-差热分析、残炭和氧指数等测试与表征结果表明,成功合成了具备阻燃性能的新型渣油改性阻燃剂。测试阻燃聚乙烯材料的极限氧指数和垂直燃烧等级,结合电镜扫描结果,证实渣油改性阻燃剂有较高的阻燃效率。将渣油改性合成芳香酯阻燃剂及复配成新型的膨胀阻燃剂,不仅可用于制备阻燃高分子材料,也提供了阻燃剂合成原料的新来源,开辟渣油高附加值利用新途径。     

改善ABS树脂阻燃性的方法

论述了阻燃剂的主要种类和阻燃机理,分析了改善ABS树脂阻燃性的方法。