Композиция для рулонных кровельных материалов
Использование: строительные и кровельные материалы, в частности рулонный кровельный материал, позволяющий заменить рубероид различных марок. Сущность изобретения: композиция для рулонных кровельных материалов содержит крошку резиновую дерновую 59,7-67,3%, канифоль сосновую 4,8 - 5,7%, кислоту олеиновую 5,3-9,0%, индустриальное масло И-8А 6,6-10,3%, фенолформальдегидную смолу 4,3-4,8%, цинковые белила 1,5-1,9%, тиурам 0,4-0,6%, серу 1,3-1,6%, каптакс 1,5-1,7%, муку резиновую 3,5-10,0%. Композиция обладает улучшенными реологическими характеристиками, повышенными физико-механическими свойствами и долговечна. 2 табл.
Изобретение относится к строительным и кровельным материалам и может быть использовано для получения рулонного кровельного материала, позволяющего заменить рубероид различных марок.
Известен кровельный материал "Изол" (ГОСТ 10296-79 ), включающий 25-30% девулканизованной резиновой крошки (шинной), 20-25% нефтебитума, 28-30% рубракса, 2% кумироновой смолы, 25-30% наполнителя (известняка, мела, талька и др.). По техническим свойствам безосновный изол выгодно отличается от рулонных гидроизоляционных материалов типа рубероид, толь и др. Использование вторичного сырья резиновой крошки существенно снижает и себестоимость производства рулонного материала. Однако данный материал не отвечает современным требованиям строительного производства: низка прочность при разрыве 0,55 МПа; низка величина относительного удлинения 70% высоко остаточное удлинение 25% низка температура хрупкости минус 30-35oС. Известен также рулонный кровельный материал на основе эластомеров, включающий регенерат марок РШ и РК или каучук общего назначения, наполнители, пластификаторы рубракс, парафин, вулканизующую группу серу, окись цинка, тиурам и антистаритель каптакс. По количеству общих признаков и достигаемому результату данное техническое решение наиболее близко к заявляемому и выбрано в качестве прототипа. Недостаток прототипа проявляется в невысокой разрывной прочности материала, относительно низкой величине удлинения, высокой остаточной деформации. В данной рецептуре используется резиновая крошка, полученная после переработки автомобильных шин. Реологические характеристики регенерата шинной резины не позволяют значительно улучшить физико-механические характеристики рулонного кровельного материала. Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений можно сделать вывод, что задача создания композиции для рулонных материалов, имеющей улучшенные реологические характеристики рулонного кровельного материала, повышенные физико-механические характеристики и долговечность, является актуальной на сегодняшний день. Технический результат, указанный выше, достигается тем, что композиции для рулонных материалов, включающие регенерат резины, пластификатор, вулканизующую группу и наполнитель, дополнительно содержат модифицирующую добавку фенолформальдегидную смолу и канифоль сосновую, а в качестве наполнителя резиновую муку при следующем соотношении компонентов в вес. крошка резиновая дерновая 59,7-67,3 масло И-8А 6,6-10,3 канифоль сосновая 4,8-5,7 кислота олеиновая 5,3-9,0 каптакс 1,5-1,7 тиурам 0,4-0,6 сера 1,3-1,6 мука резиновая 3,5-10,0 белила цинковые 1,5-1,9 смола фенолформальдегидная 4,3-4,8Введение вышеуказанных отличительных признаков позволит получить композицию с улучшенными реологическими и физико-механическими характеристиками, повысить долговечность кровельного материала, т.к. введение фенолформальдегидной смолы с технологической добавкой канифоли сосновой приводит к модификации эластомера, улучшению условий образования тетрафункционной полимерной матрицы. Резиновая мука является активным наполнителем, хорошо вшивается в пространственную решетку полимерной матрицы и способствует улучшению реологических характеристик композиции. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию существенного отличия. Для подтверждения достижения технического результата предлагаемым веществом, были подготовлены и испытаны 6 составов. Рецептуры исследуемых составов рулонного материала на основе регенерата приведены в табл.1, а сравнительные свойства в табл. 2. Реологические и прочностные свойства разрабатываемых кровельных материалов на основе полимеров, их долговечность и работоспособность в значительной степени определяются молекулярной и надмолекулярной структурой, взаимодействием ингредиентов смеси. Оптимизация рецептуры полимерных композиций невозможна без комплексной оценки влияния отдельных ингредиентов на реологию полимерной матрицы, во многом определяющей физико-механические характеристики самого материала. В качестве параметров оптимизации приняты предел прочности на растяжение, величина относительной остаточной деформации, водопоглощение, относительное удлинение, температуроустойчивость. Содержание резиновой крошки в смеси менее 5,2 или более 6,4 вес. приводит к снижению прочности и величины относительного удлинения композиции. Перспективным является использование различных олигомеров для модификации резиновых смесей, позволяющее при оптимальной дозировке получить упрочненную полимерную матрицу путем сшивки активных функциональных групп с матрицей вулканизуемого полимера. Введение для армирования полимерной матрицы фенолформальдегидной смолы в пределах 4,3-4,8 вес. приводит к упрочнению композиции, к увеличению температуроустойчивости при плюс 100oС (минимальная потеря массы). Уменьшение эффекта деструкции, обеспечение оптимальной структуры и распределения поперечных связей в полимерной матрице возможны при максимальном снижении в рецептуре минеральных наполнителей и применении в качестве наполнителя близкого по химической природе техногенного сырья, например резиновой муки. Технологический процесс производства регенерата включает следующие стации: подготовку ингредиентов измельчение канифоли сосновой, измельчение смолы, дозирование и подача резиновой крошки в резиносмеситель марки PC 270-20; последовательную загрузку ингредиентов масла, канифоли, кислоты олеиновой, фенолформальдегидной смолы; набухание резиновой крошки при температуре плюс 160-185oС при перемешивании смеси; вальцевание регенерата после резиносмесителя на листовальных вальцах марки ВЛ-1500 600/600, роспуск регенерата; введение каптакса, тиурама, белил цинковых; введение серы, муки резиновой; вальцевание резиновой смеси; срез с вальцев полотном толщиной 2,5-2,8 мм, шириной по длине валка. После вальцевания рулоны охлаждают и выдерживают в течение 1 суток. Прессование и вулканизацию производят на установке ДА 4436 при температуре 150-17oС и давлении 25-30 МПа в течение 5 минут. Как видно из таблиц, рецептуры 2,3,4,5 обладают высокими физико-механическими показателями, отвечающими требованиям современного строительства. Промышленная применимость. Предлагаемая композиция используется для получения кровельных рулонных материалов на основе эластомеров. Применяется для устройства кровли в промышленном и гражданском строительстве, для устройства гидроизоляции. ТТТ1 ТТТ2
Формула изобретения
Канифоль сосновая 4,8-5,7
Кислота олеиновая 5,3-9,0
Индустриальное масло И-8А 6,6-10,3
Фенолформальдегидная смола 4,3-4,8
Цинковые белила 1,5-1,9
Тиурам 0,4-0,6
Сера 1,3-1,6
Каптакс 1,5-1,7
Мука резиновая 3,5-10
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4