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有机蒙脱土—氢氧化物改性沥青的制备及其阻燃性能研究
| 论文题名： | 有机蒙脱土—氢氧化物改性沥青的制备及其阻燃性能研究 |
| 关键词： | TG-DSC-FTIR联用技术;有机蒙脱土-氢氧化物;沥青改性;阻燃性能;公路交通隧道 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的快速发展和道路等级的提高,公路交通隧道的规模和数量随之扩大和增多。由于隧道是相对封闭空间,一旦发生火灾,可燃液体流淌扩散导致火势蔓延,此时沥青燃烧释放出大量有毒烟气且不易排出,将对人员生命构成巨大威胁。另外,目前路面施工主要采用热拌沥青混合料,使隧道内烟气弥漫,施工环境极其恶劣。因此,函待开发一种节能环保型阻燃、抑烟的路面材料,为隧道建设工程的路面铺装提供相关技术支持。 本文依托陕西省自然基金“环境友好隧道沥青路面的基础研究”,针对沥青路面在高温下热解产生有毒烟气,影响施工人员的健康和安全问题。从路面材料角度,需寻找一种无卤、高效、低烟、低毒、多功能的复合型阻燃剂,经过大量的试验以后,发现当有机蒙脱土和氢氧化铝复合使用后,低剂量条件下可获得高效阻燃,且不影响其路用性能,具体具有以下成果: 通过TG-DSC-FTIR联用技术对基质沥青燃烧过程进行深入分析,结果表明:沥青燃烧过程可分为三个阶段,燃烧产生的气态挥发物CO2、CO、H2O、SO2、甲醛、酸类、芳香族化合物、烷烃类、甲醇和苯酚等,其主要集中在第二阶段,且在该阶段失重率最高,达57.4％;使用XRD和TEM来观察熔融插层法来制备OMMT/沥青的纳米复合材料,发现OMMT在复合材料中的层间距扩大一倍且分布均匀;使用极限氧指数和协同效率来综合评价阻燃效果,发现OMMT与ATH复合使用后,可有效地提高阻燃效果且掺量低,当添加1%OMMT+3%ATH入基质沥青中,其LOI值可达到27.1,其协效效率SE达6.3%,达到难燃级别,属于自熄材料;同时对该组合的改性沥青进行路用性能测试,结果虽然可提高高温稳定性,但减小了沥青的塑性温度范围,稍微降低了沥青的低温性能;综合考虑改性沥青路用性能和阻燃效率,本文推荐使用1%OMMT+3%ATH作为复合阻燃剂。 本文首次提出将OMMT与ATH的复合作为阻燃剂,具有掺量少且阻燃效果优异的特性,同时为研究OMMT和ATH复合阻燃体系深入研究提供参考,并为隧道沥青路面阻燃提供新思路。 |
| 作者： | 温永 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 裴建中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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