Профилактический состав для борьбы с пылеобразованием и эрозией грунтов
СОЮЗ COBETCHHX
И
РЕСПУБЛИК
„.SU„,1 4 5 2
А1 (51)5 Е 21 F 5/06
ГОСУДМРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
0РН ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aaTOPCHaw сеиютигмствм
Тетраметилтиурамдисульфид
Нитрилметиленфосфоновая кислота
Защелочный
0,05 — О, l
0,05 — 1,0 экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой кипения 280-41 0 С
Ос тальное (21) 4687217/03 (22) 11.05,89 (46) 30,04.91. Бюл. II lб (71) Уфимский нефтяной институт (72) А.П.Зиновьев, Г.Г.Ягайарова, В ° В.?згулин и Л.Г.11(акиров (53) 622.807 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
11 723185, кл. Е 21 F 5/06, 1979.
Авторское свидетельство СССР
1337526, кл. Е 21 F 5/06, 1935. (54) ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ
БОРЬБ11 С ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЕИ И ЭРОЗИЕЙ
ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для борьбы с пылеобразованием, а также для защиты от водной и ветровой эрозии почвы и укрепления грунИзобретение относится к горнодобывающей промпдленности и предназначено для борьбы с пылеобразованием, а также для защиты от водной и ветровой эрозии почвы и укрепления грунтов при строительстве автодорог и азродромов.
Цель изобретения — улучшение вяжущих и бактерицидных эксплуатационных свойств, повышающих срок службы покрытия на грунте.
Состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас .7:
Гудрон высокосернистой нефти 60 — 70 тов при строительстве автодорог и аэродромов. Цель изобретения — улучшение вяжущих и бактерицидных эксплуатационных свойств, повышающих срок службы покрытия на грунте.Профилактический состав для борьбы с пылеобразованием, эрозией и укрепления грунтов состоит из гудрона высокосернистой нефти 60 — 70 мас.й, тетраметилтиурамдисульфида 0,05—
0,1 мас.7, нитрилметиленфосфоновой кислоты 0,05 — I мас.Е, защелочного экстракта селективной очистки масляной фракции с температурой кипения
280 — 410 С остальное. Данный состав имеет противозрозионную устойчивость
58300 Н, высокие бактерицидные свойства и срок службы покрытия до
45 сут. 2 табл.
При применении смеси тетраметилтиурамдисульфида и нитрилметиленфосфоновой кислоты в. профилактическом (бчэ56 динение по реакции с (снз)1 х — с — s — s — с — н (снз11 +
11 Н,S S
l rem prèårnuëï èöpaniосупьшиУ
l 0
lI ОН
) г
HO — Р— H С вЂ” М
HO СН вЂ”
II ОН
О
Нитрияметиленцзосс оио8ия к ислопш
О
lI ОН
СН - Р.
OH 4 Н вЂ” 0 — Р— НС вЂ” М
2 !
, OH
0 СН вЂ” Р
II 0H
1 0
Hurnрилиетииен40ОСЩОНОдаЯ
Н ucnorna
$ S
Н Н (нзс11 м с Б Б с м (сн31а
Tern ðàìåïòëïòóðàèáöñ ëûðîä 2 4
R0 R
Молекула смолы составе получается комплексное спеЭта реакция протекает не только с указанными соединениями, но и с гетероатомными соединениями гудрона 25 высокосернистой нефти, содержание которых в гудроне арланской нефти составляет 5,3 мас.7 (сера 3,94 мас.7; азот 0,52 мас.7.; кислород 0,84 мас.7.).
Это позволяет дополнительно вовлечь сульфидные, азотистые и кислородные группы, содержащиеся в гудроне, для улучшения фунгицидных свойств профилактического состава.
Кроме усиления фунгицидных Свойств профилактического состав а, за счет сульфидных групп образование комплексных соединений дополнительно улучшает вяжущие свойства профилактического состава.
Гетероатомные (сернистые, азотистые, кислородные) соединения содержатся в смолах и асфальтенах гудрона высокосернистой нефти, поэтому образование комплекса можно показать рядом реакций:
3) с молекулой смолы
1645562
Молекула
R асфальт ена
R Il OH
М
СН вЂ” Р, -н — о,., ОН
Р- Н2С-К
Н- — О i Он
1 СН P
1 II ОН
l 0
Humpun emu eeH с о5а
1 кислота
5 3
)1 II (вс),-N c 8 — 8 с м (са ), Теп раме пилтиурамдисупьц>и6
2) с молекулой асфальтенов
Бактерицидные свойства профилактического состава определяли следующим. образом.
В профилактический состав добавляли то или иное количество тетраметилтиурамдисульфида и нитрилметиленфосфоновой кислоты и через 24 ч отбирали пробу на анализ. Образцы проб добавляли в расплавленную минеральную среду следующего состава,г/л:
14аИО) 2,0; NnS04 0,008; К НРО 1,0;
ZnS04 0,002; Ид804 ° 7Н О 0,5; агар
20; Fe (S04)>. В качестве единственного источника углерода добавляли профилактический состав и разливапи в чашки Петри . Контролем служила чашка с профилактическим составом без бактерицидных добавок.
После застывания средь| на поверхность высевали суспензию чистой культуры углеводородокисляющих бактерий Arthrobacter globiformis, Arthrobacter sp. ВКИ 1109 и дикий штамм.
Предварительными опытами было доказано, что культуры способны расти как в жидкой, так и в твердой минеральных средах.
С росте микроорганизмов судили через 7-8 сут. по появлению колоний вокруг капель нефтепродуктов в чашках Петри или их отсутствию. В результате исследований выявлено,что в чашках, содержащих профилактичес35 кнй состав с бактерицндом, отсутствовал полностью рост микроорганизмов, т.е. эффект подавления составлял
l 00X (см. табл. 2) .
Инннмальное количество тетраметил40 Гиурамдисульфида в профилактическом составе составляет 0,05 мас.X так как при этом количестве вовлекается то количество сульфидьяих групп, которое необходимо дпя обеспечения 100Х
45 бактерицидных свойств.
При концентрации тетраметилтиурамдисульфида 0,1 мас.й в профилактическом составе проявляются не только максимальные бактерицидные, но н таM кие вяжущие свойства за счет его полного взаимодействия и получения комплексного соединения с нитрилметиленфосфоновой кислотой.
Минимальное количество нитрилметиленфосфоновой кислоты составляет
0,05 мас.Х, т. е. то минимальное количество, которое необходим для образования комплексных соединений тетраметнлтиурамдисульфидом. Макси30
40
50
7 1645562 мальное количество нитрилметиленфосфононой кислоты составляет 1 мас.Ж, этого количества достаточно для того, чтобы получить комплексные соединения с гетероатомами гудрона высокосернистой нефти и тетраметилтиурамдисульфидом, которые будут дополнительно улучшать вяжущие свойства.
Оптимальное содержание гудрона нысокосернистой нефти составляет 60
70 мас.7.. При содержании в системе гудрона более 70 мас.7. происходит увеличение вязкости более 25 усл. град., что ухудшает его эксплуатационные свойства: распыление на поверхности грунта и его смачиваюшие свойства. Нижний предел содержания гудрона высокосернистой нефти составляет 20
60 мас.7., так как при меньшем содержании наблюдается резкое понижение противоэрозионной устойчивости профилактического состава.
Фр акционный состав з ащелочно го экстракта селективной очистки масляной Фракции обусловлен следующим: начало кипения фракции определяется температурой вспышки профилактического состава, которое должно быть не менее 150оС, что соответствует о температуре начала кипения 280 Г,коо нец кипения -410 à — определяется приемистостью и растворимостью ПАВ, содержащегося в гудроне высокосернистой нефти.
Физико-химические свойства гудрона высокосернистой нефти и защелочного экстракта селективной очистки масляной фракции с температурой кипения 280 — 410 С приведены в табл.l.
Тетраметилтиурамдисульфид получается окислением диметилдитиокарбоматов щелочных металлов перекисью водорода или азотнокислым натрием и представляет собой белое кристаллическое вещество, имеющее температуру плавления 156 С, не растворимое о в воде.
Нитрилметиленфосфоновая кислота получается взаимодействием треххлористого Фосфора с формальдегидом и аммиаком.
Получение профилактического состава осуществляется компаундированием ингредиентов в следующей последовател » 280-410 С и гудрона высокосернистой нефти и перемешивают в течение 1 ч. Пример 1 ° Профилактический состав получают компаундированием и смешиванием двух смесей при темо пературе 90 С. Первую смесь получают смешиванием при температуре 90 С ингредиентов защелочного экстракта селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 280 — 410 С (38,9 мас.7) и гудрона высокосернистой арланской нефти (60,0 мас.7.). Далее получают вторую смесь путем смешивания тетраметилтиурамдисульфида (0,1 мас.X) и нитрилметиленфосфоновой кислоты (l, 0 мас.7) при температуре 20 С и в последующем перемео шивают обе смеси в течение 1 ч при температуре 90 Г. Пример 2. По описанному в примере 1 способу получают смесь,содержащую, мас.7: защелочный экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 280 — 4 10 С 29,5; гудрон высокосернистой арланской нефти 70; тетраметилтиурамдисульФид 0,05; нитрилметиленфосфоновая кислота 0,05. Пример 8. По описанному в примере 1 способу получают смесь, содержащую, мас.7.: защелочный экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 280 †. 410 С 34,6; гудрон высокосернистой арланской нефти 65; тетраметилтиурамднсульфид 0,1;нитрилметиленфосфоновая кислота 0,3. Пример 4 ° По описанному в примере 1 способу получают смесь,содержащую, мас. 7: з ащелочиый экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой плавления о, 230 — 410 С 33,95; гудрон высокосер1645562! О нистой арланской нефти 60,0; тетраметилтиурамдисульфид 0,05; нитрилметиленфосфоновая кислота I,О. Пример 5. По описанному в примере I способу получают смесь, 5 содержащую, мас.Х: эащелочный экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 230 — 410 С 39,62; гудрон высокосернистой арланской нефти 60; тетраметилтиурамдисульфид 0,08; нитрилметиленфосфоновая кислота 0,3. Пример 6. По описанному в примере I способу получают смесь, содержащую,мас.X: защелочный экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 280 — 410 C 28,9; гудрон высокосернистой арланской нефти 70; тетраметилтиурамдисульфнд 0,1; нитрилметиленфосфоновая кислота l О. Пример 1. По описанному в примере 1 способу получают смесь, содержащую, мас.Е: эащелочный экст- 25 ракт селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 280 — 410 С 29,62; гудрон высокосернистой арланской нефти 70,0; тетраметилтиурамдисульфид О, 08; нитрилме тилен-3О фосфоновая кислота 0,3. Пример 3. По описанному в примере 1 способу получают смесь, содержащую, мас. Х: защелочный экстракт селективной очистки масляной 35 фракции с температурой плавления 280 - 410 С 33,9; гудрон высокосернистой арланской нефти 65; тетраметилтиурамдисульфид О, 1; нитрилметиленфосфоиовая кислота 1,0. П р и и е р 9. По описанному в примере 1 способу получают смесь, содержащую, мас.Х: защелочный экстракт селективной очистки масляной Фракции с темпеРатуРой плавления 45 280 - 410 С 34,22; гудрон высокосернистой арланской нефти 65; тетраметилтиурамдисульфид 0,05; нитрилметиленфосфоновая кислота 0,5. Пример 10. По описанному в примере 1 способу получают смесь, содержащую, мас.Х: эащелочный экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 280 — 4!О С 39,9; гудрон высокосернистой арланской нефти 60,0; тетраметилтиурамдисульфид 0,05; нитрилметиленфосфоновая кислота 0,05. Характеристика полученных профилактических составов в сравнении с известными приведена в табл.2 ° Из табл.2 следует, что бактерицидные, противоэроэионные (вяжущие) и пылепоглощающие свойства предлагаемых профилактических составов очень высокие (IOm), что позволяет повысить их эксплуатационные свойства— срок службы покрытия в 2,5 pasa (с 18 до 45 сут). Формула изобретения 0 05 - 0,1 Профилактический состав для борьбы с пылеобразованием и эрозией грунтов, включающий гудрон высокосернистой нефти и защелочный экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой кипения 280 — 410 C отличающийся тем, что, с целью улучшения вяжущих и бактерицидных эксплуатационных свойств,повышающих срок службы покрытия на грунте, он дополнительно содерщит тетраметилтиурамдисульфид иннтрклметиленфосфоновую кислоту при следующих соотношениях компонентов, мас.Х: Гудрон высокосернистой нефти 60- 70 Тетраметилтиурамдисульфнц НитрилметиленФосфоновая кислота 0,05 - 1,0 Защелочный экстракт селективной очистки масляной фракции с температурой кипения 280 — 410 С Остальное о 1645562 Таблица l Тетра- НитрилЭкстракт селективной очистГудрон высоко По к аз атель метнленфосфономе тилтиур амдис уфид сернистой (арланской нефти) вая кислота ки,масляной фракции с температурой плавления 280... ...410 С Плотность, кг/м Коксуемость Температура pasмягчения, С о Температура застывания, С о Температура плавления, С Содержание серы, мас. Ж Вяэкость условная ёри 80 С при 50 С Температура вспьппки, С Групповой углеводородный состав парафино-нафтеновые 1290 1230 943 992 18,0 156 208 1,2 4,3 2,1 170 177 31,2 12,5 моноцикличес28,4 7,8 кая ароматика б ициклич е сх ая ароматика и олициклич ес к ая ароматика смолы асфальтены карбены, карбоиды 29,3 17,1 7,0 4,1 2I 8 29,0 11,7 0,1 Характеристика гудрона высокосернистой нефти, зацелочного экстракта селективной очистки масляной фракции с температурой плавления 280-410 С, тетраметилтиурамдисульфида и нитрилметиленфосфоновой кислоты ) 645562 1 l 1 о! l I 1 1 С СЧМ РЛ-C4W-О ОжС С 4 СЧ с и -с с О О Cl О й\ С сп - гс— Π— с С 4 Г4 Г Г с \ M СС СЧ С вЂ” П— а.<ффМ РС c co -с о О С сп сп г» о— сп м 1 СО I I ! О < 1 С 1 с. и О О сс с \ м ГЧ а сч ОсчMл— СГ ПаГ Г ОС СЧ с п л С со CJ сч С СО о с с СГ 00 СЧ л г ф О а п сч сп СЧ сп и л о СОС!l C С4 и .т ю Г4 ПГ4ф — С СПСЧГ«О Cl <Г«С СЧ С СО С 4 о с l С с го с о х v в у х f х ф Ц X о а Г4 ф сг o co с с О О о сЧ с 4 ГЧ Г1 П «л с— 44 и СО м о и -o о e o CO O г« -6 M Л— о и «л (4 N Г 4 о о Е в ф с, ф о и о о Ю (7I и сч с 1 .0 .0 М O СЧ ЧО O С4 С 4 ф -7 м СЧ С \ M СЧ м в «л 61 Р f и )X о В и о -o Ю л о С! СЧ МСΠ— СЧ -О П СЧ Л М Л О С4 Г4 и с и г о— О О1 С 4 со 0 сп сЧ СЧ С 1 0 Cll СО м\ Ю о О О Ю и л I 1 мфсп-ф по — — сч !чу СЧ СЧ Г 4 ом и —— сп o o л и м г 1 С 4 г«Q CO л O СЧ СЧ 1х и! f а и х и х о с! х о л х iCl 3 X о х Ol Ql й Ц! Э 1 1 ф 1 OI 1 ф 1 х о 1 1» Я ф х Э "0 0х ф в а и ф L I I и ф Р ql ! v о и X 46 а х Э X 1 х о С6 i о о X u! Oi ф х ф х ф и в и х v z х х х 1 46 о а ф X f и х о е и I 1 —— 1 1 I 1 I 1 I Р 1 1 I а à —— Э I Е X а сп I о I Р 1 1 ! I al I I ф 1 f I и с 1 I ! iX 1 1 I I Е 1 I 6! I I ф 1 I 1 l» I M ф 1 1 Х ! и f» aI O 1 Г f ! и о о а О Р 1 1 I 1 1 1 I ! 1 1 о а о OI Р Ф z в о 1- ф с 4 и Э х О3 а а 2 o X х о lC Р л И lф 0 Z Р в х о 1- л D, Е Ol ф И Р о л у х о и al х z охф ас-а WefЛ Э Э с х f с) 1 о и офх 491 х о g Ol ч х И Р ! » lC al ф а л аосх ф хоа х -9 э ! 1ч и о х X с! х о ф а ф Д Ц co af- o ХР V fa la С6 Ol ф хо !» иа фл ЛО Р. и лх 4l 1- О f ф З ихао о аэ Р к х х в а а! Н t» al о х 1 в 04 ° I v o l6 z x ° Э l0 Р, ф ф х v о -6Л вЂ” С О— фСЧMСО ПO С 4 CV г <счсоeo (»4 СЧ l0 ф х х х ф х х CO Х l0 Z I» Е офо а е Р ф о Р aI lc v. к х и фи al х э и Х Э X хек кхк Йх хз оххх ххххо 2Е Р v
