Битумно-полимерная композиция для виброшумопоглощающего листового материала
Изобретение относится к химическим композициям на основе битума. Изобретение касается композиции виброшумопоглощающих прокладок для тракторной и автомобильной техники, содержащей нефтяной битум и наполнитель, при этом композиция включает полиизобутилен, масло авиационное, мастику МБР-90 и в качестве наполнителя используются отходы полиэтилена при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: битум нефтяной - 100; отходы полиэтилена - 100-223,5; полиизобутилен - 5,5-20; мастика МБР-90 - 34-291; масло авиационное - 2,2-5,5. Технический результат - повышение качества и снижение себестоимости композиции. 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к химическим композициям на основе битума, предназначенным для изготовления виброшумопоглощающего листового материала, применяемого в автотракторной и автомобильной технике для изоляции салона транспортного средства от вибрации и шума двигателя.
Известна композиция на основе битумного связующего [авт.свид. 1060602], где в качестве наполнителей используются графитированная крошка и асбест. Несмотря на хорошее удлинение, недостатком данного изобретения является небольшой предел прочности при разрыве, который не превышает 11 кгс/см2.
В известном изобретении [авт.свид. СССР №522964] описано изготовление виброшумопоглощающих двухслойных прокладок. Если для каждого слоя используется одинаковое битумполимерное связующее, то состав наполнителей различен. В первом слое наполнителем является феррит бария, обладающий магнитными свойствами, во втором слое в качестве наполнителя используют вещества с высоким акустическим поглощением (мел, слюда, асбест и др.).
Слои соединяются между собой методом горячего совмещения непосредственно после экструзии с последующим каландрированием. Главными недостатками данного способа являются сложность изготовления прокладок и высокая их стоимость.
Известна композиция [авт.свид. СССР №960052] для изготовления виброшумопоглощающего материала, содержащая битум, асбест, латекс, стирольно-инденовую смолу и баритовый концентрат. Стирольно-инденовая смола и баритовый концентрат сравнительно дорогие продукты, естественно, и полученная на их основе композиция является дорогой. Кроме того, масса 1 м2 изделия, изготовленного из этой композиции, в 2-2,5 раза больше требования, что еще больше увеличивает себестоимость изделий.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является состав [патент РФ №2188214 - прототип], содержащий, мас.ч.:
| Битум нефтяной | 100 |
| Графит | 8-12 |
| Каолин | 60-80 |
| Тальк | 40-60 |
Композиция дополнительно может включать волокнистые отходы хлопчатобумажного производства в количестве 3-5 мас.ч.
Основным недостатком данной композиции является то, что изделия, полученные на ее основе, не выдерживают испытания на эластичность при температуре -40°С, при сгибании их через оправку диаметром 40 мм они трескаются.
С целью достижения требуемых результатов, а именно повышения качества и снижения себестоимости производства заявляемой композиции, предлагается в качестве наполнителя использовать отходы полиэтилена при следующем составе битумно-полимерной мастики, мас.ч.:
| Битум нефтяной БН 70/30 | 100 |
| Мастика МБР-90 | 34-291 |
| Масло авиационное МС-20 | 0-5,5 |
| Отходы полиэтиленовой пленки | 100-22.4 |
| Полиизобутилен П-10 | 5,5-20 |
| Таблица 1 | ||||
| ГОСТ,ТУ, марка | Показатели материала | |||
| №№пп | Наименование материала | Наименование показателей | ||
| Наименование показателей | Значение показателей | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Битум нефтяной | ГОСТ 6617-76- БН 70/30 | 1. Глубина проникновения иглы при 25°С, 0,1 | 21-40 |
| мм | ||||
| 2. Температура размягчения по кольцу и шару, | 70-80 | |||
| °С | ||||
| 3. Растяжимость при 25°С, не менее | 3,0 | |||
| 4. Растворимость, %, не менее | 99,5 | |||
| 5. Изменение массы после прогрева, %, не более | 0,5 | |||
| 6. Температура вспышки,°С, не ниже | 240 | |||
| 7. Массовая доля воды | Следы | |||
| 2 | Мастика битумно-резиновая, изоляционная | ГОСТ 15836-79, МБР-90 | 1. Глубина проникновения иглы при 25°С, 0,1 | 20 |
| мм, не менее | ||||
| 2. Температура размягчения по кольцу и шару, | 90 | |||
| °С | ||||
| 3. Растяжимость при 25°С, не менее | 3 | |||
| 4. Водонасыщение за 24 часа, %, не более | 0,2 | |||
| 3 | Масло авиационное | ГОСТ 217433-76, марка МС-20 | 1. Вязкость кинематическая при 100°С, мм2с | 20,5 |
| (сСт), не менее | ||||
| 2. Индекс вязкости, не менее | 80 | |||
| 3. Температура застывания,°С, не выше | -18 | |||
| 4. Температура вспышки в открытом тигле,°С, | 265 | |||
| не ниже | ||||
| 5. Содержание воды | Отсутствие | |||
| 4 | Полиизобутилен | ТУ | 1. Молекулярная масса по Штаудингеру | (7,5- |
| 38.303-02-99-99 с изм.1-4 | 12,0)×103 | |||
| 2. Массовая доля золы, %, не более | 0,1 | |||
| 3. Потеря массы при сушке, %, не более | 0,3 | |||
| 4. Растворимость в нефтепродуктах | Полная | |||
| 5. Загущающая способность, сСт, не менее | 3 | |||
| 5 | Полиэтилен | Отходы |
Для получения мастики смешивают все указанные компоненты. Смесь нагревают при постоянном перемешивании до температуры 180-200°С и при этой температуре и перемешивании выдерживают до полного плавления полиэтилена и битума. Полученную массу вальцуют в полотно, из которого по шаблону вырезают прокладки. Последние испытывают согласно ТУ 38-105924-75 «Противошумные битумные прокладки» и используют в качестве виброшумопоглощающих материалов для автомобилей. Примеры полученных составов представлены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, образцы прокладок, полученные по предлагаемому предложению, обладают низкой себестоимостью, т.к. состоят на 50 и более процентов из отходов полиэтилена, а также высокой прочностью при разрыве и высокой эластичностью при -40°С.
Отходы полиэтилена в битумных композициях используются впервые. Причем лучше использовать полиэтиленовую пленку, т.к. в этом случае не требуется дробления и измельчения.
Композиция виброшумопоглощающих прокладок для тракторной и автомобильной техники, содержащая нефтяной битум и наполнитель, отличающаяся тем, что композиция включает полиизобутилен, масло авиационное, мастику МБР-90, и в качестве наполнителя используются отходы полиэтилена при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
| битум нефтяной | 100 |
| отходы полиэтилена | 100-223,5 |
| полиизобутилен | 5,5-20 |
| мастика МБР-90 | 34-291 |
| масло авиационное | 2,2-5,5 |
