Способ получения битумной композиции для асфальтовых покрытий

 

Изобретение относится к нефтепереработке и к изготовлению дорожного покрытия, в частности, к способу получения битумной композиции для дорожных покрытий. В способе получения битумной композиции для асфальтовых покрытий, включающем смешение битума, жидкого полибутадиенового каучука и углеводородного масла при скорости сдвига при температуре 120-160°С в течение 1-1,5 часа, смешение осуществляют при соотношении битум : жидкий полибутадиеновый каучук : углеводородное масло от 94:4:2 до 96:3:1 соответственно при скорости сдвига 50-900 сек^-1. В качестве жидкого каучука используют цис-1,4-полибутадиен при содержании цис-1,4 звеньев от 30 до 75%. Молекулярная масса цис-1,4-полибутадиена находится в пределах 200-70000. В качестве жидкого каучука используют 1,2-полибутадиен при содержании 1,2 звеньев от 20 до 70%. Молекулярная масса жидкого 1,2-полибутадиена находится в пределах 500-40000. Углеводородное масло используют с высоким содержанием ароматических углеводородов. Достигается повышение эффективности способа за счет упрощения технологии производства, повышение однородности получаемой композиции и снижения энергозатрат. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке и к изготовлению дорожного покрытия, в частности, к способу получения битумной композиции для дорожных покрытий.

Известен способ получения битумной композиции, включающий смешивание резиновой крошки, серы, жидкого полимера (жидкого каучука) и других компонентов с битумом в присутствии углеводородного масла. (RU 2162475, С 08 L 95/00, 2001 г.)

Жидкий каучук в известном способе используется как связующий агент, обеспечивающий совместимость резиновой крошки и битума. Недостатком известного способа является необходимость предварительной диссоциации частиц резины под воздействием высоких температур и механической энергии. При этом температуры могут достигать 180-240°С, а максимальная температура обработки - 300°С. Применение высоких температур приводит к частичной деструкции жидкого каучука, что снижает эффективность его применения. Этому способствует также и достаточно большое время пребывания материала при высоких температурах (до 8 часов).

Другим недостатком известного способа является сложность композиции, включающей помимо битума и жидкого каучука частицы резиновой крошки, серу и другие трудно совместимые с битумом компоненты. При диссоциации резиновой крошки происходит высвобождение частиц сажи, которые выделяются из непрерывной битумной фазы посредством седиментации. В результате стабильность битумной композиции снижается. Диссоциация резиновой крошки требует значительных затрат тепловой и механической энергии, что ведет к повышению себестоимости продукции.

Настоящее изобретение направлено на улучшение качества битумной композиции для асфальтовых покрытий за счет повышения ее теплостойкости и морозостойкости, а также улучшения ее сцепления с асфальтом за счет повышенной однородности. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности способа за счет упрощения технологии производства, повышения однородности получаемой композиции и снижения энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения битумной композиции для асфальтовых покрытий, включающем смешение битума, жидкого полибутадиенового каучука и углеводородного масла при скорости сдвига при температуре 120-160°С в течение 1-1,5 часа, согласно изобретению смешение осуществляют при соотношении битум : жидкий полибутадиеновый каучук : углеводородное масло от 94:4:2 до 96:3:1 соответственно при скорости сдвига 50-900 сек^-1.

Кроме того, в качестве жидкого каучука используют цис-1,4-полибутадиен при содержании цис-1,4 звеньев от 30 до 75%.

Молекулярная масса цис-1,4-полибутадиена находится в пределах 200-70000.

Кроме того, в качестве жидкого каучука используют 1,2-полибутадиен при содержании 1,2 звеньев от 20 до 70%.

Молекулярная масса жидкого 1,2-полибутадиена находится в пределах 500-40000.

Кроме того, углеводородное масло используют с высоким содержанием ароматических углеводородов.

Способ иллюстрируется на следующих примерах.

Пример 1

Для получения битумной композиции для асфальтовых покрытий смешивают битум, жидкий каучук и углеводородное масло с высоким содержанием ароматических углеводородов.

Смешение битума, жидкого полибутадиенового каучука и углеводородного масла ведут в безобъемном смесителе со скоростью сдвига от 100 до 900 сек^-1, предпочтительно от 300 до 600 сек^-1. Указанные компоненты берут в соотношении соответственно 94:4:2 при температуре 120°С в течение 1 часа.

В качестве жидкого каучука используют цис-1,4-полибутадиен при содержании цис-1,4 звеньев от 30 до 75%.

Молекулярная масса цис-1,4-полибутадиена находится в пределах 200-70000.

Пример 2.

Для получения битумной композиции для асфальтовых покрытий смешивают битум, жидкий каучук и углеводородное масло с высоким содержанием ароматических углеводородов в безобъемном смесителе при скорости сдвига 50-600 сек^-1, предпочтительно 50-400 сек^-1.

Смешение битума, жидкого полибутадиенового каучука и углеводородного масла ведут при соотношении указанных компонентов соответственно 96:3:1 при температуре 160°С в течение 1,5 часа.

В качестве жидкого каучука используют 1,2-полибутадиен при содержании 1,2 звеньев от 20 до 70%.

Молекулярная масса жидкого 1,2-полибутадиена находится в пределах 500-40000.

Результаты испытаний предлагаемой битумной композиции представлены в таблице.

Заявленный способ обладает повышенной эффективностью за счет упрощения технологии производства, повышения однородности получаемой композиции и снижения энергозатрат. Полученная битумная композиция для асфальтовых покрытий обладает улучшенными качествами, а именно, повышенной однородностью, теплостойкостью и морозостойкостью, а также хорошим сцеплением с минеральным наполнителем.

Формула изобретения

1. Способ получения битумной композиции для асфальтовых покрытий, включающий смешение битума, жидкого полибутадиенового каучука и углеводородного масла при скорости сдвига при температуре 120-160°С в течение 1-1,5 ч, отличающийся тем, что смешение осуществляют при соотношении битум : жидкий полибутадиеновый каучук : углеводородное масло от 94:4:2 до 96:3:1 соответственно при скорости сдвига 50-900 с^-1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого полибутадиенового каучука используют цис-1,4-полибутадиен при содержании цис-1,4 звеньев от 30 до 75%.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что молекулярная масса цис-1,4-полибутадиена находится в пределах 200-70000.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого каучука используют 1,2-полибутадиен при содержании 1,2 звеньев от 20 до 70%.

5. Способ по пп.1 и 4, отличающийся тем, что молекулярная масса жидкого 1,2-полибутадиена находится в пределах 500-40000.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеводородное масло используют с высоким содержанием ароматических углеводородов.