Поверхностно-активная добавка

 

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, в частности к поверхностно-активным добавкам для дорожных битумов, и может быть использовано при устройстве асфальтобетонных покрытий с целью улучшения адгезии битумов к сухой и влажной поверхности материалов кислых и основных пород. Поверхностно-активная добавка включает в качестве высокомолекулярной жирной кислоты талловое масло и в качестве аминного соединения феноламинную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%: талловое масло 71 - 83, феноламинная смола 17 - 29. 3 табл.

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, в частности к поверхностно-активным добавкам для дорожных битумов, и может быть использовано при устройстве асфальтобетонных покрытий для улучшения адгезии битумов к сухой и влажной поверхности материалов кислых и основных пород. Кроме того, поверхностно-активная добавка может быть использована в качестве пластификатора, активатора или эмульгатора в различных битумных и полимерных композициях.

Известно использование таллового масла в качестве поверхностно-активной добавки в битум в количестве 0,5% от веса битума для увеличения адгезии к основным (карбонатным) материалам [1] К недостаткам добавки относится ограниченная область ее применения. Добавка повышает адгезию битума к основным материалам и неэффективна при использовании с кислыми.

Известно использование мазутных полукоксовых фенолов в качестве поверхностно-активной добавки в битум в количестве 3 10% от веса битума для увеличения адгезии к основным материалам [2] К недостаткам добавки относится ограниченная область ее применения. Добавка повышает адгезию битума к основным материалам и неэффективна при использовании с кислым.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является битумная присадка БП 3, которая применяется для увеличения адгезии к кислым материалам. БП 3 представляет собой продукт конденсации полиэтиленполиамина (ТУ6 0,2 594 70) и синтетической жирной кислоты C_21-26 с кислотным числом 150 170 мг KOH/г. [3] К недостаткам добавки относится ограниченная область ее применения. Добавка повышает адгезию битума к кислым материалам и неэффективна при использовании с основными.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение области применения добавки путем повышения адгезии битума как к кислым, так и к основным материалам.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что поверхностно - активная добавка включает высокомолекулярную кислоту и аминное соединение, причем в качестве высокомолекулярной кислоты использовано талловое масло, а в качестве аминного соединения феноламинная смола при следующем соотношении компонентов, мас.

Талловое масло 71 83 Феноламинная смола 17 29 Талловое масло является побочным техническим продуктом, получаемым в процессе производства целлюлозы сульфатным методом, и представляет собой темную маслообразную жидкость, состоящую из 30 43% жирных кислот, 30 55% смоляных кислот, продуктов их окисления и некоторого количества нейтральных веществ [1] Феноламинная смола (алкилфеноламинная смола октафор N, ТУ 38 УССР 201415 83) является продуктом взаимодействия аминных соединений и алкилфенолов и применяется для увеличения прочности синтетических каучуков.

Применение в отдельности таллового масла, содержащего отрицательно заряженные органические кислоты, и феноламинной смолы, включающей положительно заряженные амины, не оказывает заметного влияния на адгезию битума к кислым каменным материалам. При их смещении карбоксильные группы органических кислот таллового масла химически связываются с аминогруппами феноламинной смолы, образуя новые соединения, химические формулы которых не определены. Наличие в новом соединении как катионоактивных, так и анионоактивных функциональных групп позволяет повысить адгезию битума к основным и кислым материалам.

Для приготовления поверхностно активной добавки необходимое количество таллового масла (ТУ 130281078 119 89) и феноламинный смолы дозируют в реактор с рубашкой и перемешивающим устройством. Смешение компонентов осуществляется в течение 1 6 часов при температуре 120 180^oC, затем полученный продукт охлаждают до температуры 30 60^oC и выгружают из реактора. Готовый продукт при 20^oC представляет собой высоковязкую жидкость и хранится при температуре -40 +70^oC.

По данной технологии было приготовлено 5 составов поверхностно-активных добавок, представленных в таблице 1. В примерах 1 3 поверхностно-активная добавка содержит минимальное, среднее и максимальное значения составляющих компонентов, в примерах 4 5 даны их запредельные значения. Свойства поверхностно-активной добавки приготовленных составов приведены в таблице 2.

Поверхностно-активную добавку приготовленных составов вводили в битум марки БНД 60/90 в количестве 0,5 2,0% от массы битума при температуре 150^oC. к полученной смеси добавляли сухие или влажные каменные материалы основных (известняк) и кислых (гранит) пород. Количество битума составляло 4% от массы каменного материала.

Испытания азгезионных свойств битума к известняку и граниту приводились методом адсорбции красителя. В таблице 3 представлены полученные экспериментально значения адгезии битума без добавки, с известной добавкой БП 3 и предлагаемой добавкой составов 1 5 к кислым и основным породам. Содержание добавки БП 3 и предлагаемой добавки в битуме составляло 1% от массы битума.

Как видно из таблицы 3, предлагаемая поверхностно активная добавка повышает адгезию битума как к основным, так и к кислым каменным материалам при заданном оптимальном соотношении компонентов (пример 1 3) по сравнению с известной добавкой БП 3 (прототип).

Формула изобретения

Поверхностно-активная добавка, включающая высокомолекулярную жирную кислоту и аминное соединение, отличающаяся тем, что в качестве высокомолекулярной жирной кислоты использовано талловое масло, а в качестве аминного соединения феноламинная смола при следующем соотношении компонентов, мас.

Талловое масло 71 83 Феноламинная смола 17 29л

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2