一种高强度阻燃沥青铺装材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高强度阻燃沥青铺装材料及其制备方法 (High-strength flame-retardant asphalt paving material and preparation method thereof ) 是由 梁培 于 2021-08-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高强度阻燃沥青铺装材料及其制备方法,属于建筑材料制备技术领域。本发明以麦饭石为原料,先通过酸液微腐再经液氮冷冻粉碎,接着将粉碎物经表面螯合改性,沉积纳米级的氢氧化铝,最后再用有机膦酸进行改性,制得自制沥青助剂,将其掺入基质沥青中最终制得高强度阻燃沥青铺装材料,本发明制得的高强度阻燃沥青铺装材料力学强度高,阻燃性能优异,具有广阔的应用前景。(The invention relates to a high-strength flame-retardant asphalt paving material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of preparation of building materials. The invention takes medical stone as raw material, firstly undergoes acid liquor micro-corrosion, then undergoes liquid nitrogen freezing and crushing, then the crushed material undergoes surface chelation modification, nano-scale aluminum hydroxide is deposited, finally organic phosphonic acid is used for modification, a self-made asphalt auxiliary agent is prepared, and the self-made asphalt auxiliary agent is doped into matrix asphalt to finally prepare the high-strength flame-retardant asphalt pavement material.)
技术领域
本发明涉及一种高强度阻燃沥青铺装材料及其制备方法，属于建筑材料制备技术领域。
背景技术
目前，沥青路面以其优良的路用性能和良好的行车舒适性，已在公路隧道中被广泛使用，但沥青易燃，一旦隧道着火，不仅会加剧火灾的蔓延，还会造成隧道路面的严重损坏，导致交通的长时间中断，并将造成大量的人员伤亡。为提高隧道沥青路面的防火性能，阻燃沥青及其混凝土的制备与应用已受到国内外的高度重视。添加阻燃剂是提高沥青阻燃性能一种重要方法。目前沥青阻燃剂主要是卤素阻燃剂和无机氢氧化物阻燃剂，卤素阻燃剂对沥青的阻燃效果较好，但在阻燃沥青混合料施工和沥青路面燃烧时会产生大量有毒、腐蚀性气体和烟雾，严重危害施工人员身体健康，并导致火灾发生时被困人员窒息身亡，而无机氢氧化物阻燃剂用量大，导致阻燃沥青成本较高，并且无机阻燃剂的阻燃效果较差，它和沥青基体之间的相容性和结合性较差，后期使用中会产生物料和基体分离，容易开裂，进而影响沥青路面的力学强度，并对沥青混合料的路用性能带来不利影响。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种高强度阻燃沥青铺装材料及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高强度阻燃沥青铺装材料及其制备方法。
本发明的一种高强度阻燃沥青铺装材料，按重量份数计，包括以下原料：
60～70份石油沥青；
10～12份自制沥青助剂；
3～7份水杨酸酯；
1～5份硬脂酸酯；
1～5份柠檬酸酯；
3～7份十二烷基硫酸钠；
所述自制沥青助剂是由改性麦饭石和去离子水、二苯基膦酸反应制得的；
所述改性麦饭石是由预改性麦饭石和硫酸铝溶液、氨水反应制得的；
所述预改性麦饭石是由聚乙烯醇溶液和3，4-二羟基苯甲酸溶液、预处理麦饭石碎料、儿茶酚氧化酶反应制得的；
所述预处理麦饭石碎料是由麦饭石、柠檬酸溶液反应并经过液氮冷冻、解冻循环处理后粉碎制得的。
一种高强度阻燃沥青铺装材料的制备方法，具体制备步骤为：
按重量份数计，称取60～70份石油沥青、10～12份自制沥青助剂、3～7份水杨酸酯、1～5份硬脂酸酯、1～5份柠檬酸酯、3～7份十二烷基硫酸钠，装入加热设备中，在180～190℃下加热融化处理2～3h后用剪切机剪切处理，最终制得高强度阻燃沥青铺装材料。本发明向石油沥青基质沥青中加入了本发明自制沥青助剂，并配合稳定剂、增塑剂、表面活性剂等辅料，制成沥青铺装材料，其中本发明自制沥青助剂一方面由于其特殊的物理形状提高了沥青的力学强度，另一方面由于自制沥青助剂是具有特殊结构的麦饭石、氢氧化铝和有机磷酸铝盐的混合物，在改性沥青的复合体系中，自制沥青助剂均匀分散在沥青中，当沥青受热升温到260℃左右，自制沥青助剂中的氢氧化铝开始脱水会吸收一部分热量，降低沥青的温度，与此同时，分散在沥青中的麦饭石作为具有层状结构的硅酸盐矿物会阻止氢氧化铝释放的水蒸气、沥青中的轻组分及其热分解产物（包括二氧化碳）的挥发，并可阻隔空气中氧气的扩散渗入，从而避免沥青发生燃烧；如果温度进一步升高，氢氧化铝释放和沥青热分解产生的水分越来越多，形成的水蒸气充斥在自制沥青助剂的片层之间，使自制沥青助剂发生膨胀剥离，逐渐形成致密的硅酸盐阻隔层，氧氧化铝脱水生成的氧化铝固体颗粒也填充在片层之间，使得硅酸盐矿物阻隔层更为致密，可以更有效地阻隔沥青热分解产物的挥发，并阻止氧气的扩散渗入，达到协同阻燃，此外层状硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐的协同使用还具有催化成炭效果，促进沥青成炭作用，抑制沥青的进一步燃烧，从而起到协同阻燃效果。
进一步的，所述自制沥青助剂的制备步骤为：
将改性麦饭石和去离子水按质量比为1:20混合后放入超声震荡仪中，以40～50kHz的频率超声震荡30～40min，再加入改性麦饭石2倍的二苯基膦酸继续超声震荡10～12h，超声震荡结束后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在150～160℃下反应48h后出料，冷冻干燥后即得自制沥青助剂。本发明采用二苯基膦酸与麦饭石表面的氢氧化铝进行水热反应，可形成一维的纳米棒状结构，同时氧桥连金属原子形成二维聚合物结构，二维结构面上的非极性有机基团间范德华作用将诱导二维结构组装形成类似黏土的层状结构，而一维纳米棒则由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π−π堆积自组装而成，如此形成的棒状结构，提高了麦饭石表面的粗糙度和物理学锚固点，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
进一步的，所述改性麦饭石的制备步骤为：
将预改性麦饭石和质量浓度为150g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:10混合装入反应釜中得到混合物，再向反应釜中加入混合物质量2倍的质量分数为15%的氨水，搅拌反应2～3h后过滤，分离得到滤渣，自然晾干后得到改性麦饭石。
进一步的，所述预改性麦饭石的制备步骤为：
将质量分数为25%的聚乙烯醇溶液和质量分数为30%的3，4-二羟基苯甲酸溶液3:1混合后装入反应釜中，加热升温至70～80℃，搅拌反应3～5h，得到反应液，将预处理麦饭石碎料和反应液按质量比为1:10混合得到混合液，再加入混合液质量1%的儿茶酚氧化酶，在25～35℃下搅拌反应3～5h后出料，得到预改性麦饭石。本发明将聚乙烯醇溶液和3，4-二羟基苯甲酸溶液先进行酯化反应，从而引入邻苯二酚功能基团，接着再与儿茶酚氧化酶进行二次反应，利用儿茶酚氧化酶将邻苯二酚基团氧化，形成邻苯醌结构，邻苯醌之间会发生迈克尔加成反应，形成共价键交联点进而产生具有金属离子螯合性的聚合物膜层附着在麦饭石碎料表面，接着再将预改性麦饭石和硫酸铝溶液混合，利用麦饭石本身的吸附性和其表面螯合性聚合物层的吸附作用将铝离子有效吸附固定于预改性麦饭石表面，接着加入氨水，使其和铝离子反应生成氢氧化铝，且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附，使其尺寸保持在纳米级，可提升麦饭石表面粗糙度，该粗糙结构的存在，配合麦饭石崩解后产生的尖锐的棱角和凸起结构，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
进一步的，所述预处理麦饭石碎料的制备步骤为：
（1）称取麦饭石放入粉碎机中粉碎1～2h，得到麦饭石粉碎物，再将麦饭石粉碎物和浓度为0.5mol/L的柠檬酸溶液按质量比为1:10混合后装入超声震荡仪中，以40～50kHz的频率超声震荡反应5～10min，超声震荡结束后，过滤分离得到滤渣；
（2）将上述滤渣放入液氮中，浸渍冷冻5～10min后加热解冻，继续用柠檬酸溶液超声震荡浸渍，如此浸渍、冷冻、解冻循环处理3～5次后再次放入粉碎机中粉碎，得到预处理麦饭石碎料。本发明先将麦饭石粉碎细化后，利用酸性溶液超声震荡浸渍，对麦饭石表面的酸溶性杂质溶解去除，从而初步提高麦饭石表面粗糙度，并且在超声的作用下，酸性溶液浸入麦饭石内部孔隙中，再将内部浸入酸性溶液的麦饭石放入液氮中冷冻处理，在液氮冷冻过程中，水分冷冻结晶发生体积膨胀，再经解冻后，反复冷冻处理，使得麦饭石内部缝隙增大，整体变脆，最后再在机械破碎的作用下，引起麦饭石的细化和崩解，且细化和崩解过程沿着内部孔隙走向开始，有利于细化后的麦饭石具有尖锐的棱角和凸起结构；
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
（1）本发明先将麦饭石粉碎细化后，利用酸性溶液超声震荡浸渍，对麦饭石表面的酸溶性杂质溶解去除，从而初步提高麦饭石表面粗糙度，并且在超声的作用下，酸性溶液浸入麦饭石内部孔隙中，再将内部浸入酸性溶液的麦饭石放入液氮中冷冻处理，在液氮冷冻过程中，水分冷冻结晶发生体积膨胀，再经解冻后，反复冷冻处理，使得麦饭石内部缝隙增大，整体变脆，最后再在机械破碎的作用下，引起麦饭石的细化和崩解，且细化和崩解过程沿着内部孔隙走向开始，有利于细化后的麦饭石具有尖锐的棱角和凸起结构；
（2）本发明将聚乙烯醇溶液和3，4-二羟基苯甲酸溶液先进行酯化反应，从而引入邻苯二酚功能基团，接着再与儿茶酚氧化酶进行二次反应，利用儿茶酚氧化酶将邻苯二酚基团氧化，形成邻苯醌结构，邻苯醌之间会发生迈克尔加成反应，形成共价键交联点进而产生具有金属离子螯合性的聚合物膜层附着在麦饭石碎料表面，接着再将预改性麦饭石和硫酸铝溶液混合，利用麦饭石本身的吸附性和其表面螯合性聚合物层的吸附作用将铝离子有效吸附固定于预改性麦饭石表面，接着加入氨水，使其和铝离子反应生成氢氧化铝，且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附，使其尺寸保持在纳米级，可提升麦饭石表面粗糙度，该粗糙结构的存在，配合麦饭石崩解后产生的尖锐的棱角和凸起结构，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
（3）本发明采用二苯基膦酸与麦饭石表面的氢氧化铝进行水热反应，可形成一维的纳米棒状结构，同时氧桥连金属原子形成二维聚合物结构，二维结构面上的非极性有机基团间范德华作用将诱导二维结构组装形成类似黏土的层状结构，而一维纳米棒则由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π−π堆积自组装而成，如此形成的棒状结构，提高了麦饭石表面的粗糙度和物理学锚固点，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
（4）本发明向石油沥青基质沥青中加入了本发明自制沥青助剂，并配合稳定剂、增塑剂、表面活性剂等辅料，制成沥青铺装材料，其中本发明自制沥青助剂一方面由于其特殊的物理形状提高了沥青的力学强度，另一方面由于自制沥青助剂是具有特殊结构的麦饭石、氢氧化铝和有机磷酸铝盐的混合物，在改性沥青的复合体系中，自制沥青助剂均匀分散在沥青中，当沥青受热升温到260℃左右，自制沥青助剂中的氢氧化铝开始脱水会吸收一部分热量，降低沥青的温度，与此同时，分散在沥青中的麦饭石作为具有层状结构的硅酸盐矿物会阻止氢氧化铝释放的水蒸气、沥青中的轻组分及其热分解产物（包括二氧化碳）的挥发，并可阻隔空气中氧气的扩散渗入，从而避免沥青发生燃烧；如果温度进一步升高，氢氧化铝释放和沥青热分解产生的水分越来越多，形成的水蒸气充斥在自制沥青助剂的片层之间，使自制沥青助剂发生膨胀剥离，逐渐形成致密的硅酸盐阻隔层，氧氧化铝脱水生成的氧化铝固体颗粒也填充在片层之间，使得硅酸盐矿物阻隔层更为致密，可以更有效地阻隔沥青热分解产物的挥发，并阻止氧气的扩散渗入，达到协同阻燃，此外层状硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐的协同使用还具有催化成炭效果，促进沥青成炭作用，抑制沥青的进一步燃烧，从而起到协同阻燃效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
（1）称取麦饭石放入粉碎机中粉碎1～2h，得到麦饭石粉碎物，再将麦饭石粉碎物和浓度为0.5mol/L的柠檬酸溶液按质量比为1:10混合后装入超声震荡仪中，以40～50kHz的频率超声震荡反应5～10min，超声震荡结束后，过滤分离得到滤渣；本发明先将麦饭石粉碎细化后，利用酸性溶液超声震荡浸渍，对麦饭石表面的酸溶性杂质溶解去除，从而初步提高麦饭石表面粗糙度，并且在超声的作用下，酸性溶液浸入麦饭石内部孔隙中；
（2）将上述滤渣放入液氮中，浸渍冷冻5～10min后加热解冻，继续用柠檬酸溶液超声震荡浸渍，如此浸渍、冷冻、解冻循环处理3～5次后再次放入粉碎机中粉碎，得到预处理麦饭石碎料；本发明将内部浸入酸性溶液的麦饭石放入液氮中冷冻处理，在液氮冷冻过程中，水分冷冻结晶发生体积膨胀，再经解冻后，反复冷冻处理，使得麦饭石内部缝隙增大，整体变脆，最后再在机械破碎的作用下，引起麦饭石的细化和崩解，且细化和崩解过程沿着内部孔隙走向开始，有利于细化后的麦饭石具有尖锐的棱角和凸起结构；
（3）将质量分数为25%的聚乙烯醇溶液和质量分数为30%的3，4-二羟基苯甲酸溶液3:1混合后装入反应釜中，加热升温至70～80℃，搅拌反应3～5h，得到反应液，将预处理麦饭石碎料和反应液按质量比为1:10混合得到混合液，再加入混合液质量1%的儿茶酚氧化酶，在25～35℃下搅拌反应3～5h后出料，得到预改性麦饭石；本发明将聚乙烯醇溶液和3，4-二羟基苯甲酸溶液先进行酯化反应，从而引入邻苯二酚功能基团，接着再与儿茶酚氧化酶进行二次反应，利用儿茶酚氧化酶将邻苯二酚基团氧化，形成邻苯醌结构，邻苯醌之间会发生迈克尔加成反应，形成共价键交联点进而产生具有金属离子螯合性的聚合物膜层附着在麦饭石碎料表面；
（4）将上述预改性麦饭石和质量浓度为150g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:10混合装入反应釜中得到混合物，再向反应釜中加入混合物质量2倍的质量分数为15%的氨水，搅拌反应2～3h后过滤，分离得到滤渣，自然晾干后得到改性麦饭石；本发明将预改性麦饭石和硫酸铝溶液混合，利用麦饭石本身的吸附性和其表面螯合性聚合物层的吸附作用将铝离子有效吸附固定于预改性麦饭石表面，接着加入氨水，使其和铝离子反应生成氢氧化铝，且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附，使其尺寸保持在纳米级，可提升麦饭石表面粗糙度，该粗糙结构的存在，配合麦饭石崩解后产生的尖锐的棱角和凸起结构，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
（5）将上述改性麦饭石和去离子水按质量比为1:20混合后放入超声震荡仪中，以40～50kHz的频率超声震荡30～40min，再加入改性麦饭石2倍的二苯基膦酸继续超声震荡10～12h，超声震荡结束后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在150～160℃下反应48h后出料，冷冻干燥后即得自制沥青助剂；本发明采用二苯基膦酸与麦饭石表面的氢氧化铝进行水热反应，可形成一维的纳米棒状结构，同时氧桥连金属原子形成二维聚合物结构，二维结构面上的非极性有机基团间范德华作用将诱导二维结构组装形成类似黏土的层状结构，而一维纳米棒则由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π−π堆积自组装而成，如此形成的棒状结构，提高了麦饭石表面的粗糙度和物理学锚固点，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
（6）按重量份数计，称取60～70份石油沥青、10～12份自制沥青助剂、3～7份水杨酸酯、1～5份硬脂酸酯、1～5份柠檬酸酯、3～7份十二烷基硫酸钠，装入加热设备中，在180～190℃下加热融化处理2～3h后用剪切机剪切处理，最终制得高强度阻燃沥青铺装材料。本发明向石油沥青基质沥青中加入了本发明自制沥青助剂，并配合稳定剂、增塑剂、表面活性剂等辅料，制成沥青铺装材料，其中本发明自制沥青助剂一方面由于其特殊的物理形状提高了沥青的力学强度，另一方面由于自制沥青助剂是具有特殊结构的麦饭石、氢氧化铝和有机磷酸铝盐的混合物，在改性沥青的复合体系中，自制沥青助剂均匀分散在沥青中，当沥青受热升温到260℃左右，自制沥青助剂中的氢氧化铝开始脱水会吸收一部分热量，降低沥青的温度，与此同时，分散在沥青中的麦饭石作为具有层状结构的硅酸盐矿物会阻止氢氧化铝释放的水蒸气、沥青中的轻组分及其热分解产物（包括二氧化碳）的挥发，并可阻隔空气中氧气的扩散渗入，从而避免沥青发生燃烧；如果温度进一步升高，氢氧化铝释放和沥青热分解产生的水分越来越多，形成的水蒸气充斥在自制沥青助剂的片层之间，使自制沥青助剂发生膨胀剥离，逐渐形成致密的硅酸盐阻隔层，氧氧化铝脱水生成的氧化铝固体颗粒也填充在片层之间，使得硅酸盐矿物阻隔层更为致密，可以更有效地阻隔沥青热分解产物的挥发，并阻止氧气的扩散渗入，达到协同阻燃，此外层状硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐的协同使用还具有催化成炭效果，促进沥青成炭作用，抑制沥青的进一步燃烧，从而起到协同阻燃效果。
实例1
（1）称取麦饭石放入粉碎机中粉碎1h，得到麦饭石粉碎物，再将麦饭石粉碎物和浓度为0.5mol/L的柠檬酸溶液按质量比为1:10混合后装入超声震荡仪中，以40kHz的频率超声震荡反应5min，超声震荡结束后，过滤分离得到滤渣；
（2）将上述滤渣放入液氮中，浸渍冷冻5min后加热解冻，继续用柠檬酸溶液超声震荡浸渍，如此浸渍、冷冻、解冻循环处理3次后再次放入粉碎机中粉碎，得到预处理麦饭石碎料；
（3）将质量分数为25%的聚乙烯醇溶液和质量分数为30%的3，4-二羟基苯甲酸溶液3:1混合后装入反应釜中，加热升温至70℃，搅拌反应3h，得到反应液，将预处理麦饭石碎料和反应液按质量比为1:10混合得到混合液，再加入混合液质量1%的儿茶酚氧化酶，在25℃下搅拌反应3h后出料，得到预改性麦饭石；
（4）将上述预改性麦饭石和质量浓度为150g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:10混合装入反应釜中得到混合物，再向反应釜中加入混合物质量2倍的质量分数为15%的氨水，搅拌反应2h后过滤，分离得到滤渣，自然晾干后得到改性麦饭石；
（5）将上述改性麦饭石和去离子水按质量比为1:20混合后放入超声震荡仪中，以40kHz的频率超声震荡30min，再加入改性麦饭石2倍的二苯基膦酸继续超声震荡10h，超声震荡结束后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在150℃下反应48h后出料，冷冻干燥后即得自制沥青助剂；
（6）按重量份数计，称取60份石油沥青、10份自制沥青助剂、3份水杨酸酯、1份硬脂酸酯、1份柠檬酸酯、3份十二烷基硫酸钠，装入加热设备中，在180℃下加热融化处理2h后用剪切机剪切处理，最终制得高强度阻燃沥青铺装材料。
实例2
（1）称取麦饭石放入粉碎机中粉碎2h，得到麦饭石粉碎物，再将麦饭石粉碎物和浓度为0.5mol/L的柠檬酸溶液按质量比为1:10混合后装入超声震荡仪中，以45kHz的频率超声震荡反应8min，超声震荡结束后，过滤分离得到滤渣；
（2）将上述滤渣放入液氮中，浸渍冷冻8min后加热解冻，继续用柠檬酸溶液超声震荡浸渍，如此浸渍、冷冻、解冻循环处理4次后再次放入粉碎机中粉碎，得到预处理麦饭石碎料；
（3）将质量分数为25%的聚乙烯醇溶液和质量分数为30%的3，4-二羟基苯甲酸溶液3:1混合后装入反应釜中，加热升温至75℃，搅拌反应4h，得到反应液，将预处理麦饭石碎料和反应液按质量比为1:10混合得到混合液，再加入混合液质量1%的儿茶酚氧化酶，在30℃下搅拌反应4h后出料，得到预改性麦饭石；
（4）将上述预改性麦饭石和质量浓度为150g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:10混合装入反应釜中得到混合物，再向反应釜中加入混合物质量2倍的质量分数为15%的氨水，搅拌反应2h后过滤，分离得到滤渣，自然晾干后得到改性麦饭石；
（5）将上述改性麦饭石和去离子水按质量比为1:20混合后放入超声震荡仪中，以45kHz的频率超声震荡35min，再加入改性麦饭石2倍的二苯基膦酸继续超声震荡11h，超声震荡结束后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在155℃下反应48h后出料，冷冻干燥后即得自制沥青助剂；
（6）按重量份数计，称取65份石油沥青、11份自制沥青助剂、5份水杨酸酯、3份硬脂酸酯、3份柠檬酸酯、5份十二烷基硫酸钠，装入加热设备中，在185℃下加热融化处理2h后用剪切机剪切处理，最终制得高强度阻燃沥青铺装材料。
实例3
（1）称取麦饭石放入粉碎机中粉碎2h，得到麦饭石粉碎物，再将麦饭石粉碎物和浓度为0.5mol/L的柠檬酸溶液按质量比为1:10混合后装入超声震荡仪中，以50kHz的频率超声震荡反应10min，超声震荡结束后，过滤分离得到滤渣；
（2）将上述滤渣放入液氮中，浸渍冷冻10min后加热解冻，继续用柠檬酸溶液超声震荡浸渍，如此浸渍、冷冻、解冻循环处理5次后再次放入粉碎机中粉碎，得到预处理麦饭石碎料；
（3）将质量分数为25%的聚乙烯醇溶液和质量分数为30%的3，4-二羟基苯甲酸溶液3:1混合后装入反应釜中，加热升温至80℃，搅拌反应5h，得到反应液，将预处理麦饭石碎料和反应液按质量比为1:10混合得到混合液，再加入混合液质量1%的儿茶酚氧化酶，在35℃下搅拌反应5h后出料，得到预改性麦饭石；
（4）将上述预改性麦饭石和质量浓度为150g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:10混合装入反应釜中得到混合物，再向反应釜中加入混合物质量2倍的质量分数为15%的氨水，搅拌反应3h后过滤，分离得到滤渣，自然晾干后得到改性麦饭石；
（5）将上述改性麦饭石和去离子水按质量比为1:20混合后放入超声震荡仪中，以50kHz的频率超声震荡40min，再加入改性麦饭石2倍的二苯基膦酸继续超声震荡12h，超声震荡结束后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在160℃下反应48h后出料，冷冻干燥后即得自制沥青助剂；
（6）按重量份数计，称取70份石油沥青、12份自制沥青助剂、7份水杨酸酯、5份硬脂酸酯、5份柠檬酸酯、7份十二烷基硫酸钠，装入加热设备中，在190℃下加热融化处理3h后用剪切机剪切处理，最终制得高强度阻燃沥青铺装材料。
实例4：制备方法和本发明的实例1基本相同，唯有不同的是不添加本发明的自制沥青助剂；
对照例
对照例1：制备方法和本发明的实例1基本相同，唯有不同的是用普通的麦饭石代替本发明的预处理麦饭石碎料，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；
对照例2：制备方法和本发明的实例1基本相同，唯有不同的是用普通的麦饭石代替本发明的改性麦饭石，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；
对照例3：制备方法和本发明的实例1基本相同，唯有不同的是用改性麦饭石代替本发明的自制沥青助剂，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；
对照例4：制备方法和本发明的实例1基本相同，唯有不同的是用麦饭石、氢氧化铝和有机磷酸铝的混合物代替本发明的自制沥青助剂，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；
性能检测试验
分别对实例1～3和对照1～4进行性能检测试验，检测结果如表1所示：
检测方法/试验方法
阻燃性测试：
采用浴火试验对沥青阻燃性进行测试，浴火实验的实验方法为：分别称取50g待检测的沥青放置于同样大小不可以燃烧的密闭箱体内，每个箱体氧气浓度一样且火苗大小一样，每个箱体内设置有烟雾浓度检测仪和质量传感器。烟雾浓度检测仪用来测量沥青浴火时烟雾浓度，质量传感器用来测量浴火实验结束后箱体内剩余沥青的质量。其中烟雾浓度越低，剩余沥青质量越大，阻燃性能越好；
劈裂强度测试：
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011测试沥青的劈裂强度。
表1 性能检测试验
首先将实例1～3中的实验数据进行对比，可以看出实例3中沥青的阻燃性和力学强度最佳，这是因为实施例3中添加的物料的比例为最高，也从侧面反映了本发明的技术方案是可以实施的；
再将实例4和实例1的实验数据进行对比，可以看出实例4中由于没有添加本发明的自制沥青助剂，导致最终沥青的阻燃性和力学强度都显著降低，这从侧面证实了本发明的自制沥青助剂可以显著增强沥青的阻燃性和力学强度；
接着将对照例1和实例1的实验数据进行对比，可以看出对照例1中由于用普通的麦饭石代替本发明的预处理麦饭石碎料，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；最终导致沥青的力学强度有所降低，从侧面证实了，本发明先将麦饭石粉碎细化后，利用酸性溶液超声震荡浸渍，对麦饭石表面的酸溶性杂质溶解去除，从而初步提高麦饭石表面粗糙度，并且在超声的作用下，酸性溶液浸入麦饭石内部孔隙中，再将内部浸入酸性溶液的麦饭石放入液氮中冷冻处理，在液氮冷冻过程中，水分冷冻结晶发生体积膨胀，再经解冻后，反复冷冻处理，使得麦饭石内部缝隙增大，整体变脆，最后再在机械破碎的作用下，引起麦饭石的细化和崩解，且细化和崩解过程沿着内部孔隙走向开始，有利于细化后的麦饭石具有尖锐的棱角和凸起结构，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
将对照例2和实例1的实验数据进行对比，可以看出对照例2中用普通的麦饭石代替本发明的改性麦饭石，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；导致最终沥青的阻燃性和力学强度显著降低，这是因为本发明将聚乙烯醇溶液和3，4-二羟基苯甲酸溶液先进行酯化反应，从而引入邻苯二酚功能基团，接着再与儿茶酚氧化酶进行二次反应，利用儿茶酚氧化酶将邻苯二酚基团氧化，形成邻苯醌结构，邻苯醌之间会发生迈克尔加成反应，形成共价键交联点进而产生具有金属离子螯合性的聚合物膜层附着在麦饭石碎料表面，接着再将预改性麦饭石和硫酸铝溶液混合，利用麦饭石本身的吸附性和其表面螯合性聚合物层的吸附作用将铝离子有效吸附固定于预改性麦饭石表面，接着加入氨水，使其和铝离子反应生成氢氧化铝，且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附，使其尺寸保持在纳米级，可提升麦饭石表面粗糙度，该粗糙结构的存在，配合麦饭石崩解后产生的尖锐的棱角和凸起结构，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；此外在燃烧过程中，氢氧化铝释放和沥青热分解产生的水分越来越多，形成的水蒸气充斥在自制沥青助剂的片层之间，使自制沥青助剂发生膨胀剥离，逐渐形成致密的硅酸盐阻隔层，氧氧化铝脱水生成的氧化铝固体颗粒也填充在片层之间，使得硅酸盐矿物阻隔层更为致密，可以更有效地阻隔沥青热分解产物的挥发，并阻止氧气的扩散渗入，达到协同阻燃的效果；
再将实例1和对照例3的检测数据进行比较，由于对照例3用改性麦饭石代替本发明的自制沥青助剂，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；导致最终沥青的阻燃性和力学强度有所降低，由此可以看出本发明采用二苯基膦酸与麦饭石表面的氢氧化铝进行水热反应，可形成一维的纳米棒状结构，同时氧桥连金属原子形成二维聚合物结构，二维结构面上的非极性有机基团间范德华作用将诱导二维结构组装形成类似黏土的层状结构，而一维纳米棒则由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π−π堆积自组装而成，如此形成的棒状结构，提高了麦饭石表面的粗糙度和物理学锚固点，有利于在高速剪切过程中沥青高分子链段的缠绕和挂靠，使麦饭石细粉和沥青之间形成牢固的机械缠绕，避免两者在存放过程中发生相分离，使两者有效结合，提高沥青的机械性能；
最后将对照例4和实例1的检测数据进行对比，由于对照例4是用麦饭石、氢氧化铝和有机磷酸铝的混合物代替本发明的自制沥青助剂，其他组分和制备方法和本申请的实例1相同；导致最终沥青阻燃性和力学强度有所降低，这是因为本发明向石油沥青基质沥青中加入了本发明自制沥青助剂，并配合稳定剂、增塑剂、表面活性剂等辅料，制成沥青铺装材料，其中本发明自制沥青助剂一方面由于其特殊的物理形状提高了沥青的力学强度，另一方面由于自制沥青助剂是具有特殊结构的麦饭石、氢氧化铝和有机磷酸铝盐的混合物，在改性沥青的复合体系中，自制沥青助剂均匀分散在沥青中，当沥青受热升温到260℃左右，自制沥青助剂中的氢氧化铝开始脱水会吸收一部分热量，降低沥青的温度，与此同时，分散在沥青中的麦饭石作为具有层状结构的硅酸盐矿物会阻止氢氧化铝释放的水蒸气、沥青中的轻组分及其热分解产物（包括二氧化碳）的挥发，并可阻隔空气中氧气的扩散渗入，从而避免沥青发生燃烧；如果温度进一步升高，氢氧化铝释放和沥青热分解产生的水分越来越多，形成的水蒸气充斥在自制沥青助剂的片层之间，使自制沥青助剂发生膨胀剥离，逐渐形成致密的硅酸盐阻隔层，氧氧化铝脱水生成的氧化铝固体颗粒也填充在片层之间，使得硅酸盐矿物阻隔层更为致密，可以更有效地阻隔沥青热分解产物的挥发，并阻止氧气的扩散渗入，达到协同阻燃，此外层状硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐的协同使用还具有催化成炭效果，促进沥青成炭作用，抑制沥青的进一步燃烧，从而起到协同阻燃效果。
所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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