Полимерно-битумная композиция для кровельных и гидроизоляционных материалов

 

Использование: строительные материалы. Сущность изобретения: полимерно-битумная композиция для кровельных и гидроизоляционных материалов содержит следующие компоненты, мас. %: битум - 50-75; минеральный наполнитель - 10-25; полиолефин - 3-15; низкомолекулярный бутадиен-пипериленовый каучук СКДП-Н - 2-7; отходы производства бутадиен-стирольных латексов (крошка БС-П по ТУ 38.103524-87) - 3-10. 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве гидроизоляционных и кровельных материалов типа гидростеклоизола и рубероида.

Известные рулонные материалы типа рубероид и гидростеклоизол состоят из волокнистой основы, пропитанной легкоплавким битумом или битумным составом, и покровного слоя.

Свойства рулонных материалов определяются применяемой волокнистой (тканой) основой и свойствами покровного битумного вяжущего. Как показал опыт, рубероид на основе битумно-минеральных композиций не удовлетворят эксплутационным требованиям, поэтому за рубежом и в нашей стране ведутся работы по получению материалов с полимерно-битумными покровными композициями. Создание эффективных рулонных полимерно-битумных материалов на дешевом отечественном сырье, применение которых исключает экологическую опасную стадию окисления битума, является перспективным направлением в многотоннажном кровельном производстве.

Эксплуатационные свойства и срок службы кровельных материалов в основном зависят от свойств битумной композиции, которая должна обладать высокими деформационными характеристиками в широком интервале температур.

Известна битумно-каучуковая композиция, включающая битум, высокомолекулярный бутилкаучук БК 1675, пластификатор, наполнитель, модифицирующие добавки, способствующие интенсификации процесса получения битумно-каучуковой композиции, и антисептик.

Однако данная композиция обладает недостаточно большими температурными интервалами работоспособности и прочностными характеристиками.

Кроме того, бутилкаучук является сравнительно дорогим и дефицитным продуктом.

Наиболее близким по составу к предлагаемому изобретению является композиция для гидроизоляционных материалов, включающая битум и коагулюную крошку отход производства синтетических каучуков (а. с. N 937493).

Однако материалы на основе указанной композиции изготавливаются методом вальцевания, а не пропитки и используются для получения листовых и пленочных материалов, прочностные характеристики которых несравнимы с материалами на тканевой основе. В качестве пропиточного состава такая композиция не пригодна, т. к. имеет очень высокую вязкость расплава.

Перед автором стояла задача расширения ассортимента продукции.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая битум, минеральный наполнитель, отход производства бутадиен-стирольного полимера, дополнительно содержит полиолефин низкомолекулярный бутадиен-пипериленовый каучук СКДП-Н, представляющий собой продукт совместной полимеризации бутадиена с пипериленом в соотношении 1:1, при следующим соотношении компонентов, мас.

Битум 50-75 Минеральный наполнитель 10-25 Полиолефин 3-15 Низкомолекулярный бутадиенпипериленовый каучук 2-7 Отход производства бутадиенстирольных латексов 3-10 Применяемая в композиции каучуковая крошка БС-П представляет собой продукт переработки каучуковых отходов производства бутадиен-стирольных латексов и придает битумной композиции хорошие деформационные свойства (т. е. свойства, присущие каучукам), а так как крошка БС-П является отходом, то ее цена в 3-3,5 раза ниже, чем стоимость широко применяемых для модификации битумов каучуков и, в частности, бутилкаучука.

В данном патенте была опробована каучуковая крошка БС-П, представляющая собой отход производства бутадиен-стирольных латексов, из следующих соображений: крошка БС-П выпускается промышленностью и нашла широкое применение в дорожном строительстве, в производстве неответственных резино-технических изделий и в других отраслях промышленности; применение крошки БС-П в виде порошка позволяет исключить стадию гранулирования или гомогенизации каучуков с битумом. Кроме того, в заводских условиях выпускается указанная выше крошка, частично модифицированная битумом для ее лучшей совместимости.

В качестве линейных полиолефинов в битумной композиции могут использоваться полиэтилен высокой и низкой плотности, их смеси в различных соотношениях, а также атактический полипропилен. Изменяя количественное соотношение линейных полимеров и эластичной крошки БС-П, можно варьировать основными характеристиками полимерно-битумной композиции, такими как температура размягчения, гибкость, упругость, теплостойкость.

Применяемый низкомолекулярный бутадиен-пипериленовый каучук СКДП-Н играет роль пластификатора и позволяет снизить температуру хрупкости и повысить морозостойкость битумной композиции.

Материалы на основе предлагаемой композиции могут быть изготовлены по применяемой для подобных материалов технологии.

В разогретый до 160-170 ^oC битум при работающей мешалке порциями загружают термопласт (полиолефин) и перемешивают в течение 30-40 мин до полного растворения. Затем добавляют расчетное количество низкомолекулярного бутадиен-пипериленового продукта СКДП-Н, перемешивают 5-10 мин и всыпают порциями крошку БС-П. Перемешивание ведут при температуре 160-170 ^oC в течение 1 ч. Последним добавляют наполнитель тальк. Полученная композиция при температуре 170 ^oC подается в обогреваемую ванну для пропитки тканевой основы.

В табл. 1 представлены примеры конкретного исполнения предлагаемой композиции.

В табл.2 представлены данные по физико-механическим свойствам материалов на основе указанных композиций.

Из табл. 1 и 2 следует, что материалы на основе предлагаемой композиции характеризуются более высокими показателями по прочности и по температуре размягчения при сохранении высокого уровня по морозостойкости.

При содержании каучуковой составляющей более 10% вязкость битумной композиции резко повышается, что делает невозможным применять ее для рулонных материалов методом пропитки волокнистой основы.

Формула изобретения

Полимерно-битумная композиция для кровельных и гидроизоляционных материалов, содержащая битум, минеральный наполнитель, отход производства бутадиен-стирольного полимера, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиолефин, низкомолекулярный бутадиен-пипериленовый каучук СКДП-Н, в качестве отхода производства бутадиен-стирольного полимера она содержит отход производства бутадиен-стирольных латексов при следующем соотношении компонентов, мас.

Битум 50 75 Минеральный наполнитель 10 25
Полиолефин 3 15
Низкомолекулярный бутадиен-пипериленовый каучук СКДП-Н 2 7
Отход производства бутадиен-стирольных латексов 3 10у

РИСУНКИ

Рисунок 1