Битумная композиция и способ ее получения

 

Изобретение относится к получению битумных композиций для дорожного строительства, кровельных материалов и гидроизоляции. Битумная композиция, включающая битум, бутадиенстирольный термоэластопласт и адгезионную добавку, в качестве которой используют талловое масло или продукт взаимодействия таллового масла и триэтаноламина, при массовом соотношении талловое масло : триэтаноламин (66 - 68) : (32 - 34), при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%: битум 97,3 - 77, бутадиенстирольный термоэластопласт 2 - 16, указанная адгезионная добавка 0,7 - 7,0. Композиция характеризуется способом получения. Способ является технически простым и включает стадии и режимы стадий смешения. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области получения битумных композиций, используемых в дорожном строительстве, изготовлении кровельных материалов и гидроизоляции.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения битумного вяжущего для дорожного покрытия (патент Р.Ф. N 2038360; C 08 L 95/100; заявл. 12.10.94 г., опубл. 27.06.95 г., БИ N 18). В известном способе битумное вяжущее получают в две стадии. Сначала смешением блоксополимера бутадиена и стирола или блоксополимера изопрена и стирола с индустриальным маслом получают раствор блоксополимера в индустриальном масле с максимальной концентрацией полимера 36 мас.%, а затем раствор блоксополимера в индустриальном масле растворяют в битуме при температуре 80-160^oC при интенсивном перемешивании.

Недостаток указанного способа приготовления битумного вяжущего состоит в том, что: - процесс является двухстадийным, требуется дополнительный технологический узел растворения блоксополимера в индустриальном масле; - высокие вязкости растворов блоксополимера в масле затрудняют их транспортировку и загрузку в аппарат, в котором осуществляется смешение с битумом; - вместе с блоксополимером в битум неизбежно вводится значительное количество индустриального масла, имеющего низкую вязкость (ниже 0,02 Па·с при 25^oC). При этом понижается вязкость модифицированного битума и не достигается заданная теплостойкость полимерно-бутимного вяжущего; - модифицированный битум обладает недостаточной адгезией к минеральным наполнителям и требует значительного времени для растворения полимера в битуме.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение физико-механических и адгезионных свойств битумной композиции и сокращение времени ее приготовления.

Поставленная задача решается тем, что битумная композиция, включающая битум, бутадиенстирольный термоэластопласт дополнительно содержит адгезионную добавку, в качестве которой используют талловое масло или продукт взаимодействия таллового масла и триэтаноламина при массовом соотношении талловое масло : триэтаноламин (66-68) : (32-34); при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.% битум - 97,3-77,0 бутадиенстирольный термоэластопласт - 2-16 указанная адгезионная добавка - 0,7-7,0 Поставленная техническая задача решается также тем, что в способе получения битумной композиции путем перемешивания бутадиенстирольного термоэластопласта и битума вначале при температуре 25-50^oC бутадиенстирольный термоэластопласт перемешивают с адгезионной добавкой, в качестве которой используют талловое масло или продукт взаимодействия таллового масла с триэтаноламином при массовом соотношении (66-68):(32-34), затем при температуре 150-160^oC термоэластопласт с адгезионной добавкой перемешивают с битумом при соотношении, мас.%
битум - 97,3-77,0
бутадиенстирольный термоэластопласт - 2-16
указанная адгезионная добавка - 0,7-7,0
Бутадиенстирольный термоэластопласт содержится в битумной композиции в количестве от 2 до 16 мас.%. При содержании ниже 2 мас.% отсутствует эффект модификации; в случае если содержание термоэластопласта превышает 16 мас.% резко повышается вязкость битумной композиции, что затрудняет технологический процесс ее приготовления.

Согласно изобретению, адгезионная добавка содержится в количестве от 0,7 мас.% до 7,0 мас.%. В случае, если содержание ниже 0,7 мас.%, то не наблюдается эффекта повышения адгезионных свойств, при содержании выше 7,0 мас.% происходит снижение теплостойкости.

Известно использование таллового масла в качестве эмульгатора (патент США N 3528952; МКИ C 09 F 1/04; опубл. 15.08.70 г), известно использование продукта взаимодействия таллового масла и триэтаноламина при массовом соотношении, талловое масла: триэтаноламин (66-68):(32-34) в качестве пеногасителя (патент РФ 2064808; МКИ B 01 D 19/04; заявл. 23.05.95 г., опубл. 10.08.96 г. , БИ N 22), но использование указанных продуктов в качестве адгезионных добавок из литературы неизвестно.

Предлагаемое изобретение позволяет сократить время растворения полимера в битуме и получать битумные композиции с высокими физико-механическими и адгезионными свойствами.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

В смеситель, снабженный лопастной мешалкой, загружают 2 кг бутадиенстирольного термоэластопласта (ТЭП) (ДСТ-30-01) (ТУ 38.103267-80) линейного строения в виде крошки размером менее 10 мм и 0,7 кг таллового масла, предварительно нагретого до температуры 40-50^oC, перемешивание ведут 15 мин. Полученный наполненный термоэластопласт ДСТ-30-01ТМ в виде сыпучей крошки подают в емкость с нефтяным дорожным битумом, взятым в количестве 97,3 кг и разогретым до температуры 140-160^oC. Перемешивание ведут в течение 1 ч при температуре 150-160^oC до полного растворения полимера. Образец полученной битумной композиции подвергают стандартным испытаниям.

Пример 2.

В смеситель, снабженный лопастной мешалкой, загружают 16 кг ТЭП разветвленного строения ДСТ-30Р-01 (ТУ 38.40327-90) в виде порошка с размером частиц менее 2,3 мм и 7 кг таллового масла, нагретого до температуры 40-50^oC, перемешивают 15 мин. Полученный наполненный термоэластопласт ДСТ-30Р-01 ТМ в виде сыпучего порошка подают в емкость с нефтяным дорожным битумом, взятым в количестве 77 кг и разогретым до температуры 140-160^oC. Перемешивание ведут в течение 20 мин до полного растворения полимера. Образец полученной битумной композиции подвергают стандартным испытаниям.

Пример 3.

Получение битумной композиции проведено как в примере 1, но берут 3,5 кг ДСТ-30-01 в виде порошка с размером частиц менее 2,3 мм, 1,9 кг таллового масла и 94,6 кг нефтяного дорожного битума.

Пример 4.

В смеситель, снабженный лопастной мешалкой, загружают 2 кг ТЭП ДСТ-30Р-01 разветвленного строения в виде порошка с размером частиц менее 2,3 мм и 0,7 кг нагретого до температуры 40-50^oC продукта "ТМТ", полученного при взаимодействии таллового масла с триэтаноламином. Перемешивание ведут 15 мин. Полученный наполненный ТЭП ДСТ-30Р-01 ТМ в виде сыпучего порошка подают в емкость с нефтяным дорожным битумом, взятым в количестве 97,3 кг и разогретым до температуры 140-160^oC. Перемешивание ведут в течение 20 мин до полного растворения полимера. Образец битумной композиции анализируют по стандартным методикам.

Пример 5.

Получение битумной композиции проводят как в примере 4, но берут 16 кг ДСТ-30-01 линейного строения в виде крошки с размером частиц менее 10 мм, 7 кг продукта ТМТ и 77 кг нефтяного дорожного битума.

Полимер полностью растворяется в битуме в течение 60 мин. Образец битумной композиции анализируют по стандартным методикам.

Пример 6.

Получение битумной композиции проводят как в примере 4, но берут 4 кг ДСТ-30-01 в виде порошка с размером частиц менее 2,3 мм, 1 кг продукта ТМТ и 95 кг нефтяного дорожного битума. Полимер полностью растворяется в битуме в течение 20 мин. Образец битумной композиции анализируют по стандартным методикам.

Пример 7 (по прототипу).

3,5 кг термоэластопласта (ДСТ-30-01) в виде крошки засыпают в емкость, содержащую 15 кг индустриального масла, нагретого до 160^oC и перемешивают до однородного состояния раствора. Полученный раствор подают в обезвоженный нефтяной дорожный битум, взятый в количестве 81,5 кг, нагретый до 110^oC, и перемешивают смесь до однородности. Образец полученного вяжущего подвергают стандартным испытаниям.

Формула изобретения

1. Битумная композиция, включающая битум, бутадиенстирольный термоэластопласт, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит адгезионную добавку, в качестве которой используют талловое масло или продукт взаимодействия таллового масла и триэтаноламина при массовом соотношении талловое масло: триэтаноламин (66 - 68) : (32 - 34), при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:
Битум - 97,3 - 77,0
Бутадиенстирольный термоэластопласт - 2 - 16
Указанная адгезионная добавка - 0,7 - 7,0
2. Способ получения битумной композиции путем перемешивания бутадиенстирольного термоэластопласта и битума, отличающийся тем, что в начале при 25 - 50^oC бутадиенстирольный термоэластопласт перемешивают с адгезионной добавкой, в качестве которой используют талловое масло или продукт взаимодействия таллового масла и триэтаноламина при массовом соотношении талловое масло: триэтаноламин (66 - 68) : (32 - 34), затем при температуре 150 - 160^oC термоэластопласт с адгезионной добавкой перемешивают с битумом при соотношении, мас.%: битум 97,3 - 77,0, бутадиенстирольный термоэластопласт 2 - 16, указанная адгезионная добавка 0,7 - 7,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2