路用阻燃沥青的性能与阻燃机理研究

论文摘要

随着我国近年来公路建设的迅速发展,特别是高等级公路的跨越式发展,公路隧道的数量和建设规模也越来越大,长大隧道不断出现。由于隧道内水泥路面存在交通事故多的缺点,沥青路面正成为隧道路面铺装的主流,这也是高等级公路隧道路面的趋势。而沥青是可燃性材料,沥青混凝土在隧道中的运用存在火灾隐患,在世界上许多国家均发生过非常严重的隧道火灾事故。研究阻燃沥青和阻燃机理,使沥青的阻燃性能满足隧道应用的条件具有相当重要的意义。本文从国内外应用最多的外加剂中的溴-锑系阻燃剂和磷系阻燃剂中分别选择适合的品种,将它们以不同的掺入量,分别掺入到PE、湖沥青及SBS改性沥青中,通过氧指数试验,筛选出合适的阻燃剂品种、规格及掺量,研制出适应于SBS改性沥青使用的复合阻燃剂。然后把研制出来的复合阻燃剂加入到三种不同的SBS改性沥青中进行路用性能研究和阻燃性能研究,用以确定其能适应于阻燃SBS改性沥青。本文通过大量的试验,研制出了适应于改性沥青使用的复合阻燃剂。通过对制得的不同沥青品种、不同阻燃剂含量的阻燃改性沥青试验研究,评价了阻燃改性沥青的路用技术性能,为阻燃改性沥青的应用提供了技术支撑。通过试验对沥青材料的极限氧指数试验方法进行了研究,并对制备的阻燃改性沥青进行的氧指数试验、垂直燃烧试验研究等,较全面地评价了阻燃改性沥青的阻燃性能,为沥青材料的阻燃性能评价提供了有效的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国的公路隧道事业
• 1.1.2 隧道火灾的状况
• 1.2 公路隧道路面现状
• 1.3 隧道火灾的原因及特点
• 1.4 沥青阻燃技术和国内外研究现状
• 1.5 阻燃沥青研究的意义
• 1.6 研究的主要内容
• 第二章 试验原材料与性能
• 2.1 原材料
• 2.1.1 沥青结合料
• 2.1.2 SBS 改性剂及聚乙烯 PE
• 2.2 试样制备及试验方法
• 2.2.1 试样的制备
• 2.2.2 高聚物的燃烧性能试验方法
• 2.2.3 阻燃沥青的主要常规技术性能试验方法
• 第三章 沥青阻燃剂的研究
• 3.1 阻燃剂概况
• 3.1.1 填料型阻燃剂
• 3.1.2 化学阻燃剂
• 3.1.3 膨胀型阻燃剂
• 3.1.4 采用交联技术
• 3.1.5 卤系阻燃体系
• 3.2 沥青阻燃剂配方的研究
• 3.2.1 溴—锑系阻燃剂的研究
• 3.2.2 磷系阻燃剂
• 3.3 小结
• 第四章 阻燃改性沥青的路用技术性能试验研究
• 4.1 阻燃改性沥青的常规技术性能试验
• 4.1.1 阻燃改性埃索沥青的常规技术性能试验
• 4.1.2 阻燃改性壳牌沥青的常规技术性能试验
• 4.1.3 阻燃改性泰普克沥青的常规技术性能试验
• 4.2 阻燃改性沥青的SHRP 技术性能试验
• 4.2.1 SHRP 技术性能试验方法
• 4.2.2 阻燃改性沥青的 SHRP 技术性能试验结果
• 4.3 小结
• 第五章 阻燃改性沥青的阻燃性能研究
• 5.1 阻燃改性沥青的极限氧指数（LOI）试验研究
• 5.1.1 阻燃改性沥青的极限氧指数（LOI）试验
• 5.1.2 阻燃改性沥青的极限氧指数（LOI）试验结果
• 5.2 阻燃改性沥青的UL94 垂直燃烧试验研究
• 5.3 小结
• 第六章 阻燃沥青的阻燃机理研究
• 6.1 高分子材料的燃烧及阻燃研究
• 6.1.1 高分子材料的燃烧
• 6.1.2 高分子材料的阻燃
• 6.2 阻燃改性沥青的热重（TG）分析试验
• 6.2.1 阻燃改性沥青的热重（TG）试验原理
• 6.2.2 阻燃改性沥青的热重（TG）试验方法
• 6.2.3 阻燃改性沥青的热重（TG）试验结果与分析
• 6.3 沥青的热解气相傅里叶变换红外光谱（PY-FTIR）分析试验
• 6.3.1 试验原理
• 6.3.2 试验方法
• 6.3.3 试验结果与分析
• 6.4 阻燃改性沥青的差示扫描量热（DSC）试验研究
• 6.4.1 试验原理
• 6.4.2 试验方法
• 6.4.3 试验结果与分析
• 6.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A（攻读硕士学位期间参加的项目及发表的论文）