你知道阻燃沥青吗?

2020-02-20

沥青路面因其行车舒适性、低噪音、少扬尘、易维修等优点,已成为我国公路路面铺装的首要选择。但是沥青作为一种可燃材料,在公路上发生交通事故时,非常容易引起路面及其他附属设施着火。尤其是在隧道公路中,由于隧道空间的相对封闭性和局限性,火灾产生大量的热气和有毒烟雾不能及时消散,易造成严重的人员伤亡和经济损失沥青网sinoasphalt.com。因此,对沥青进行改性以加强其在空气中难燃的特性——阻燃沥青的研究和应用具有重要意义。

 

阻燃剂的分类及其作用机理

 

目前提升沥青的阻燃性能主要是通过在其制备过程中添加阻燃剂、抑烟剂实现的。常见的阻燃剂主要有填料型阻燃剂、化学阻燃剂和膨胀型阻燃剂,其分类如下表所示:

 

由于沥青燃烧是一个分解、放热的物理化学过程,根据这一特性,阻燃剂的阻燃机理主要分为以下三个方面:

1、隔绝机理:阻燃剂在高温下反应形成稳定的固体物质覆盖于沥青表面,或生成大量不可燃气体冲淡氧气及可燃气体的浓度,从而有效隔绝沥青与空气和热量的进一步接触。

2、抑制反应机理:阻燃剂在燃烧初期捕捉活性很强的H和OH游离基,使二者在火焰中的浓度大大降低,从而抑制连锁反应的发生。

3、中断热交换机理:阻燃剂在高温受热分解吸收燃烧放出的大量的热,延缓反应体系温度的上升并抑制可燃气体的生成,达到阻燃的目的。

 

阻燃沥青的性能评价指标

 

目前对沥青阻燃效果评价最常用的指标是极限氧指数(LOI)。LOI是指在规定的条件下,试样在氧、氮混合气流中刚好能维持燃烧时所需的最低氧浓度。LOI越高表明材料越不易燃,当LOI>27%时,材料在燃烧中可自行熄灭。

 

同时由于沥青燃烧会释放大量毒烟,还需要用烟密度等级(SDR)来评价阻燃沥青的抑烟效果,SDR越小,消烟性能越好。

 

阻燃沥青的发展

 

目前,对于阻燃剂材料的选择仍是阻燃沥青研究的重点。研究发现,单一阻燃剂的效果并不是很好,因此几种阻燃剂复合使用,通过协同作用可显著提高沥青的阻燃效果。并且由于卤素系阻燃剂会在燃烧时释放有毒气体,现已避免使用该种阻燃剂,而用磷系和氮系阻燃剂来替换。无卤、高效、抑烟、无毒同时不影响沥青的性能是沥青阻燃剂未来的发展趋势。


近年来,纳米复合技术的应用为新型阻燃材料的发展提供了新的思路,所研制的阻燃纳米复合材料具有优越的力学性能、热稳定性和阻燃性能。同时,已有研究表明纳米复合材料能够作为良好的改性剂改善沥青的路用性能。但其在提升沥青阻燃性能方面的应用还不是很多。将纳米复合材料作为一种新型沥青阻燃剂,仍需要进一步研究。

新闻来源: 刘少辉 昆仑沥青  |  投稿


本网站由阿里云提供云计算及安全服务