КРОВЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
(51) МПК
C08L 17/00 (2006.01)
C08K 3/06 (2006.01)
C08K 3/26 (2006.01)
C09D 109/00 (2006.01)
B29C 69/00 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 17.03.2008 - может прекратить свое действие
--------------------------------------------------------------------------------
Документ: В формате PDF
(21) Заявка: 2004138345/04
(22) Дата подачи заявки: 2004.12.27
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.12.27
(45) Опубликовано: 2006.06.27
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2165949 С2, 27.04.2001. RU 2123935 C1, 27.12.1998. SU 937493 A1, 23.06.1982. SU 1775435 A1, 15.11.1992. SU 806461 A1, 23.02.1981.
(72) Автор(ы): Шутилин Юрий Федорович (RU); Смирных Александр Александрович (RU); Хохлова Ольга Анатольевна (RU); Шабанов Игорь Егорович (RU)
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)
Адрес для переписки: 394000, г.Воронеж, пр-кт Революции, 19, ВГТА, Патентный отдел
(54) КРОВЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
Изобретение относится к резинотехнической промышленности, а именно к получению кровельного материала, используемого для производства мягких кровель зданий и сооружений. Композиция для получения кровельного материала содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков и/или структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков, или отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков, отходы индустриального масла, мел, технический углерод марок П-234, П-514, П-803 и серу в определенном соотношении компонентов. Получают кровельный материал путем приготовления резиновой композиции смешением компонентов с ее термообработкой при 75-85°С в течение 10-12 суток. Изобретение позволяет повысить физико-механические и эксплуатационные свойства кровельного материала. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к резинотехнической промышленности, а именно к получению кровельного материала, используемого для производства мягких кровель зданий и сооружений.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является композиция для кровельного материала, включающая отходы производства синтетического (бутадиен-стирольного) каучука, отходы индустриальных масел, мел [RU 2165949, Кл. С2, 27.04.2001].
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения гидроизоляционного и кровельного материала, включающий формообразование ее каландрованием при 85-100°С [RU 2123935, Кл. С1, 27.12.1998].
Недостатком такого кровельного материала и способа его получения являются относительно невысокие физико-механические свойства материала.
Техническая задача - повышение физико-механических и эксплуатационных свойств термообработанного материала.
Техническая задача достигается тем, что в кровельном материале, включающем полимерные отходы производства синтетического каучука, отходы индустриального масла, мел, новым является то, что в качестве полимерных отходов производства синтетического каучука он содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и/или структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков (БСК), или отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД) и дополнительно технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
отходы коагулюма БСК 33,0-37,0
или
отходы коагулюма БСК 4,0-9,0
структурированные отходы производства БСК 28,0-33,0
или
структурированные отходы производства БСК 32,5-37,0
или
отходы коагулюма БСК 4,0-30,0
структурированные отходы производства СКД 7,0-33,0
отходы индустриального масла 19,0-25,5
технический углерод марок
П-234 7,0-9,0
П-514 9,0-11,0
П-803 17,0-19,0
сера 1,5-1,6
мел 5,0-5,5
Техническая задача также решается тем, что резиновую смесь кровельного материала подвергают термообработке при температуре 75-85°С в течение 10-12 суток.
Технический результат заключается в повышении физико-механических и эксплуатационных свойств термообработанных резиновых смесей кровельного материала.
Состав предлагаемых резиновых смесей кровельного материала представлен в табл.1, свойства кровельного материала представлены в табл.2.
Композиция для получения кровельного материала готовится следующим образом - на предварительно прогретые до 50-80°С вальцы загружают структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД), структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков (БСК), отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и вальцуют их 4,0 мин, затем добавляют мел, технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и отходы индустриального масла. В качестве отходов индустриального масла взяты отработанные, прошедшие эксплуатацию и выработавшие свой полезный ресурс индустриальные масла любых марок, например И-8А, И-20 и т.п., которые в исходном состоянии соответствовали требованиям ГОСТ на данный вид продукта, причем отходы индустриального масла добавляют в резиновую композицию порциями по 1/10 части от его общего количества, за 4,0 мин до окончания процесса смешения в композицию добавляют серу. Общее время смешения составляет 35-40 мин. Полученную композицию подвергают термообработке при температуре 75-85°С в течение 10-12 суток с помощью контактного и/или радиационного способов передачи теплоты.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
На предварительно прогретые вальцы загружают структурированные отходы производства БСК 0,20 кг (9,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,80 кг (36,0 мас.%) и вальцуют 4,0 мин, затем добавляют мел 0,10 кг (4,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 0,10 кг (4,5 мас.%), 0,20 кг (9,0 мас.%) и 0,40 кг (18,0 мас.%) соответственно и (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.
Пример 5.
Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 5, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 0,7 кг (7,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 3,0 кг (30,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,9 кг (9,0 мас.%), 0,9 кг (9,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.
Пример 6.
Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 6, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства БСК 3,3 кг (3,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,4 кг (4,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,7 кг (7,0 мас.%), 1,1 кг (11,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.
Пример 7.
Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 7, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,2 кг (22,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 1,2 кг (12,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,5 кг (25,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,84 кг (8,4 мас.%), 0,9 кг (9,0 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,16 кг (1,6 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2
Пример 8.
Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 8, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,5 кг (25,5 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,85 кг (8,5 мас.%), отходы индустриального масла 2,55 кг (25,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,85 кг (8,5 мас.%), 0,85 кг (8,5 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.
Пример 9.
Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 9, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 1,8 кг (18,0 мас.%), структурированные отходы производства БСК 1,0 кг (10,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,5 кг (5,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,6 кг (26,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 1,0 кг (10,0 мас.%), 1,2 кг (12,0 мас.%) и 1,8 кг (18,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,2 кг (2,0 мас.%) и мел - 0,6 кг (6,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.
Пример 10.
Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 10, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства БСК 2,8 кг (28,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,9 кг (9,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,7 кг (7,0 мас.%), 1,1 кг (11,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.
Пример 11.
Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 11, готовят по технологии аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,0 кг (20,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 1,4 кг (14,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,5 кг (25,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,9 кг (9,0 мас.%), 0,85 кг (8,5 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.
Анализ результатов испытания образцов резин до термообработки и после нее (табл. 2) позволяет сделать вывод, что композиции, изготовленные при соотношении компонентов (примеры 2-8) при соотношении ингредиентов на 100 мас.% смеси, мас.%:
отходы коагулюма БСК 33,0-37,0
или
отходы коагулюма БСК 4,0-9,0
структурированные отходы производства БСК 28,0-33,0
или
структурированные отходы производства БСК 32,5-37,0
или
отходы коагулюма БСК 4,0-30,0
структурированные отходы производства СКД 7,0-33,0
отходы индустриального масла 19,0-25,5
технический углерод марок
П-234 7,0-9,0
П-514 9,0-11,0
П-803 17,0-19,0
сера 1,5-1,6
мел 5,0-5,5
и соответствующая резиновая смесь кровельного материала, подвергнутая термообработке при 75-85°С в течение 10-12 суток, обладает оптимальным комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств.
Композиции (пример 1), изготовленные на основе структурированных отходов производства БСК 9,0 мас.%, отходов коагулюма БСК 36,0 мас.%, при дозировке отходов индустриального масла 18,0 мас.%, серы 1,0 мас.% и мела 4,5 мас.%, при содержании технического углерода марок П-234, П-514 и П-803 4,5 мас.%, 9,0 мас.% и 18,0 мас.% соответственно, композиция обладает относительно высокой вязкостью по Муни, имеет высокую усадку, низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Данные резиновые смеси после термообработки имеют относительно низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. При содержании в композиции (пример 9) структурированных отходов производства СКД 20,0 мас.%, отходов коагулюма БСК 6,0 мас.%, при дозировке отходов индустриального масла 26,0 мас.%, серы 2,0 мас.% и мела 6,0 мас.%, при содержании технического углерода марок П-234, П-514 и П-803 10,0 мас.%, 12,0 мас.% и 18,0 мас.% соответственно, композиция обладает относительно высокой вязкостью по Муни, имеет высокую усадку, низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Данные резиновые смеси после термообработки имеют относительно низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Резиновые смеси, изготовленные при содержании ингредиентов, находящимся в интервалах оптимального соотношения компонентов, но термообработанные при 72°С 9 суток или при 90°С 14 суток, имеют относительно низкие или достаточно завышенные физико-механические и эксплуатационные параметры.
Таким образом, представленные резиновые композиции для получения кровельного материала, изготовленные при заявляемом соотношении и подвергнутые термообработке при заявляемых условиях, обладают оптимальным комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств.
Таблица 1
Наименование ингредиента Композиция по примерам
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Структурированные отходы производства СКД, мас.% - - - 33,0 7,0 - 22,0 25,5 20,0 - 20,0
Структурированные отходы производства БСК, мас.% 9,0 - 37,0 - - 33,0 - - - 28,0 -
Отходы коагулюма БСК, мас.% 36,0 37,0 - 4,0 30,0 4,0 12,0 8,5 6,0 9,0 14,0
Отходы индустриального масла, мас.% 18,0 19,0 19,0 19,0 19,0 19,0 25,0 25,5 26,0 19,0 25,0
Технический углерод, мас.%
П-234 4,5 7,0 7,0 9,0 9,0 7,0 8,4 8,5 10,0 7,0 9,0
П-514 9,0 11,0 11,0 9,0 9,0 11,0 9,0 8,5 12,0 11,0 8,5
П-803 18,0 19,0 19,0 19,0 19,0 19,0 17,0 17,0 18,0 19,0 17,0
Сера, мас.% 1,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 1,5 2,0 1,5 1,5
Мел, мас.% 4,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,0 5,0 6,0 5,5 5,0
Таблица 2
Свойства Прототип Резиновая смесь по примерам
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Свойства резиновых смесей до термообработки
Вязкость по Муни,
373 К - 68,5 58,5 64,2 43,6 54,2 57,0 40,7 42,0 32,0 41,5 38,5
393 К - 51,0 42,8 48,6 38,3 38,4 43,5 32,6 33,7 26,5 34,5 23,0
Усадка, % 15,0 28,0 21,4 18,6 22,0 19,2 20,5 20,0 18,0 12,0 23,0 25,5
Условная прочность, МПа 0,09 0,11 0,29 0,26 0,17 0,27 0,25 0,15 0,23 0,10 0,15 0,11
Относительное удлинение, % 65,0 68,0 108,4 92,5 110,5 152,4 115,3 156,5 92,5 186,0 95,5 192,0
Остаточное удлинение, % 34,0 41,0 29,5 27,5 31,5 28,0 28,5 32,5 30,5 45,0 32,0 48,0
Сопротивление раздиру, кН/м 0,2 0,9 1,6 1,7 1,3 1,5 1,6 1,3 1,1 0,4 0,8 0,6
После термообработки (75-80°С, 10-12 суток) 72°С,
8 сут. 90°С,
14 сут.
Условная прочность, МПа - 0,70 0,90 0,98 0,74 0,86 0,88 0,83 0,75 0,6 0,68 0,85
Относительное удлинение, % - 88,0 105,5 95,0 92,0 110,0 92,5 135,0 95,0 108,0 133,5 92,5
Остаточное удлинение, % - 12,5 8,0 7,8 8,0 5,0 6,5 6,0 10,0 22,0 23,5 12,0
Сопротивление раздиру, кН/м - 2,2 3,0 3,1 2,9 3,0 2,9 2,5 2,9 1,8 1,6 1,8
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Композиция для получения кровельного материала, включающая полимерные отходы производства синтетического каучука, отходы индустриального масла, мел, отличающаяся тем, что в качестве полимерных отходов производства синтетического каучука она содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК), и/или структурированные отходы производства БСК, или отходы коагулюма БСК и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД) и дополнительно технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Отходы коагулюма БСК 33,0-37,0
или
Отходы коагулюма БСК 4,0-9,0
и
структурированные отходы производства БСК 28,0-33,0
или
Структурированные отходы производства БСК 32,5-37,0
или
Отходы коагулюма БСК 4,0-30,0
и
Структурированные отходы производства
бутадиеновых каучуков (СКД) 7,0-33,0
Отходы индустриального масла 19,0-25,5
Технический углерод марок
П-234 7,0-9,0
П-514 9,0-11,0
П-803 17,0-19,0
Сера 1,5-1,6
Мел 5,0-5,5
2. Способ получения кровельного материала по п.1, заключающийся в приготовлении резиновой композиции смешением компонентов и ее термообработке при 75-85°С в течение 10-12 суток.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
