ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2184751
БИТУМ-ПОЛИМЕРНОЕ ВЯЖУЩЕЕ
Имя изобретателя: Шутилин Ю.Ф.; Смирных А.А.
Имя патентообладателя: Воронежская государственная технологическая академия
Адрес для переписки: 394017, г.Воронеж, пр-т Революции, 19, ВГТА, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2000.04.12
Изобретение относится к
композициям, применяемым при производстве
материалов, используемых для изоляции
стыков, швов, примыканий, приклейки
рулонных кровельных материалов и
гидроизоляции фундаментов и трубопроводов.
Техническая задача - улучшение адгезионных
свойств композиции к металлу и бетону.
Поставленная задача достигается тем, что в
битум-полимерном вяжущем, включающем битум,
полимер, отходы индустриальных масел в
качестве пластификатора и мел в качестве
минерального наполнителя, новым является
то, что в качестве полимера оно содержит
каучук синтетический СКД или его отходы при
следующем соотношении компонентов, мас.%:
битум 73,8-88,8; каучук синтетический СКД или
его отходы 5,5-23,5; отходы индустриальных
масел 0,2-1,5; минеральный наполнитель - мел
0,5-1,2. Композиции могут быть использованы
также в качестве полуфабриката при
получении битум-полимерных материалов
посредством растворения композиции в
расплаве битума. Битум-полимерное вяжущее
имеет низкую себестоимость за счет
использования в рецептуре отходов, не
подлежащих регенерации индустриальных
масел.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к химической
промышленности, в частности к композициям,
применяемым при производстве материалов,
используемых для изоляции стыков, швов,
примыканий, приклейки рулонных кровельных
материалов и гидроизоляции фундаментов и
трубопроводов.
Известен состав битум-резиновой
мастики [ГОСТ 15836-76 Мастика битумно-резиновая
изоляционная], включающая мас.%:
-
Битум БН 90/10 (БНИ V) - 45,0-83,0
-
Резиновая крошка из амортизированных
автопокрышек - 10,0-12,0
-
Масло зеленое - 5,0
Недостатки этой композиции - низкие
температура размягчения и адгезионные
свойства.
Наиболее близкой по технической сущности к
предлагаемой является композиция [Патент
РФ 2142490, кл. С 09 К 3/10, С 09 J 153/02, 10.12.1999],
содержащая, мас.%:
-
Отход производства бутадиен-стирольных
каучуков - 24,0-37,0
-
Битум - 18,0-26,0
-
Минеральный наполнитель (мел) - 27,0-35,0
-
Отходы индустриальных масел - 2,0-30,0
Недостатком композиции прототипа являются
невысокие адгезионные свойства.
Техническая задача - улучшение адгезионных
свойств композиции к металлу и бетону.
Технический результат заключается в том,
что повышается адгезия к металлу и бетону,
что дает возможность расширить область
применения данной композиции.
Поставленная задача достигается тем, что в
битум-полимерном вяжущем, включающем битум,
полимер, отходы индустриальных масел в
качестве пластификатора и мел в качестве
минерального наполнителя, новым является
то, что в качестве полимера оно содержит
каучук синтетический СКД или его отходы при
следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
Битум - 73,8-88,8
-
Каучук синтетический СКД или его отходы -
5,5-23,5
-
Отходы индустриальных масел - 0,2-1,5
-
Минеральный наполнитель - мел - 0,5-1,2
Перечисленные вещества характеризуются
следующими стандартами:
Отходы индустриальных масел - это
отработанные и не подлежащие регенерации
индустриальные масла
Мел - ГОСТ 12085-88
Технология изготовления композиции
включает в себя предварительное
вальцевание полимера с последующей
обработкой с минеральным наполнителем (мелом)
и частью битума (1/3 от его общего количества)
на вальцах, прогретых до 40-60oС 5-10 мин,
необходимых для полной гомогенизации смеси.
Подготовленную таким образом смесь затем
помещают в обогреваемую емкость,
оборудованную мешалкой (с частотой
вращения 0,5-1,0 с-1), в которой уже
находится расплав оставшейся части битума
и отходов индустриальных масел. Процесс
изготовления композиции прекращают при
достижении полной гомогенизации смеси.
Общее время приготовления композиции - 50±10
минут.
В табл. 1 приведены составы предлагаемых
композиций.
Изобретение иллюстрируется следующими
примерами:
Пример 1
На предварительно прогретые вальцы
загружают каучук СКД - 0,07 кг, вальцуют 2 мин,
добавляют мел 0,006 кг и битум 0,974 кг,
продолжают вальцевание до полной
гомогенизации смеси - 5,5 мин. Затем смесь
снимают с вальцев и помещают в расплав
оставшейся части битума - 1,948 кг,
находящийся в обогреваемой емкости,
оборудованной мешалкой (с частотой
вращения 0,6 с-1), непрерывно
перемешивая. Процесс перемешивания
прекращают после достижения полной
гомогенизации расплава. Общее время
приготовления композиции 54 мин.
Пример 2
На предварительно прогретые вальцы
загружают каучук СКД - 0,195 кг и вальцуют 2 мин,
добавляют мел 0,018 кг и битум - 0,926 кг и
продолжают вальцевание до полной
гомогенизации смеси 6,0 мин. Затем смесь
снимают с вальцев и помещают в расплав
оставшейся части битума -1,852 кг, находящийся
в обогреваемой емкости, оборудованной
мешалкой (с частотой вращения 0,91 с-1)
непрерывно перемешивая. Вводят отходы
масла - 0,009 кг. Процесс перемешивания
прекращают после достижения полной
гомогенизации расплава. Общее время
приготовления композиции 57 мин.
Примеры 3-4
Композиции с соотношением ингредиентов,
представленных в примерах 3-4, готовят
аналогично примеру 2.
Пример 5
На предварительно прогретые вальцы
загружают каучук СКД - 0,126 кг вальцуют 2 мин,
добавляют мел - 0,036 кг, битум - 0,837 кг и
продолжают вальцевание до полной
гомогенизации смеси - 7,5 мин. Затем смесь
снимают с вальцев и помещают в расплав
оставшейся части битума - 1,674 кг,
находящийся в обогреваемой емкости,
оборудованной мешалкой (с частотой
вращения 0,7 с-1), непрерывно
перемешивая. Вводят отходы масла - 0,021 кг.
Процесс перемешивания прекращают после
достижения полной гомогенизации расплава.
Общее время изготовления композиции 58 мин.
Пример 6
На предварительно прогретые вальцы
загружают каучук СКД - 0,480 кг и вальцуют 2 мин,
добавляют мел - 0,036 кг и битум - 0,819 кг,
продолжают вальцевание до полной
гомогенизации смеси - 6,3 мин. Затем смесь
снимают с вальцев и помещают в расплав
оставшейся части битума 1,638 кг, находящийся
в обогреваемой емкости, оборудованной
мешалкой (с частотой вращения 0,6 с-1),
непрерывно перемешивая. Вводят отходы
масла - 0,027 кг. Процесс перемешивания
прекращают после достижения полной
гомогенизации расплава. Общее время
приготовления композиции 60 мин.
Примеры 7-10
Композиции с соотношением ингредиентов,
представленных в 7-10 примерах, готовят
аналогично примеру 6.
Как видно из табл. 2, в случае увеличения
содержания в рецептуре битума выше 88,8 мас.%
материал имеет достаточно высокую
эффективную вязкость при 20oС,
водопоглощение, при пониженном содержании
битума в рецептуре композиции эффективная
вязкость снижается несущественно, материал
плохо растворяется или совсем не
растворяется в расплаве битума, и
композиция имеет невысокие адгезионные
свойства к металлу и бетону. При
использовании в композиции полимера в
количестве более 23,5 мас.% получаемые
материалы обладают повышенной вязкостью
при повышенных температурах, плохо
растворяются в расплаве битума и обладают
незначительной адгезией к металлу и бетону,
содержание в композиции полимера менее 5,5
мас.% обуславливает высокое водопоглощение
материала и достаточно высокие адгезионные
свойства композиции к металлу и бетону.
Передозировка отходов индустриального
масла приводит к значительному снижению
эффективной вязкости системы, повышается
ее текучесть и снижается адгезия к металлу
и бетону. При заниженном содержании отходов
индустриального масла в композиции
наблюдаются высокие жесткость и
эффективная вязкость композиции.
Увеличение содержания в композиции мела
более 1,2 мас.% приводит к возрастанию
эффективной вязкости материала, снижается
его технологичность, в свою очередь
пониженное содержание мела (менее 0,5 мас.%) в
рецептуре материала приводит к увеличению
текучести композиции, хотя в расплаве
битума она растворяется хорошо.
На основе анализа результатов эксперимента
и используя методы оптимизации полученных
результатов, были предложены составы
композиций, имеющие наиболее оптимальное
соотношение ингредиентов по комплексу
эксплуатационно-технологических свойств
по сравнению с прототипом (примеры 3-9), при
следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
-
Битум - 73,8-88,8
-
Каучук синтетический СКД или его отходы -
5,5-23,5
-
Отходы индустриальных масел - 0,2-1,5
-
Минеральный наполнитель - мел - 0,5-1,2
Таким образом, предлагаемые композиции
могут быть использованы в качестве полимер-битумного
вяжущего при производстве материалов,
используемых для гидроизоляции стыков,
швов, примыканий, приклейки рулонных
кровельных материалов и гидроизоляции
фундаментов и трубопроводов, а также в
качестве полуфабриката при получении битум-полимерных
материалов, посредством растворения
композиции в расплаве битума. Предлагаемое
битум-полимерное вяжущее имеет низкую
себестоимость за счет использования в
рецептуре отходов, не подлежащих
регенерации индустриальных масел.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Битум-полимерное вяжущее,
включающее битум, полимер, отходы
индустриальных масел в качестве
пластификатора и мел в качестве
минерального наполнителя, отличающееся
тем, что в качестве полимера оно содержит
каучук синтетический СКД или его отходы
при следующем соотношении компонентов,
мас. %:
-
Битум - 73,8-88,8
-
Каучук синтетический СКД или его отходы -
5,5-23,5
-
Отходы индустриальных масел - 0,2-1,5
-
Минеральный наполнитель - мел - 0,5-1,2
Версия для печати
Дата публикации 07.05.2007гг
вверх
|
