Адгезионная добавка для битумных композиций


 


Владельцы патента RU 2500699:

Юдин Виктор Петрович (RU)
Папков Валерий Николаевич (RU)
Гусев Юрий Константинович (RU)
Блинов Евгений Васильевич (RU)

Изобретение относится к адгезионным добавкам для битумных композиций. Адгезионная добавка на основе малеинизированного таллового масла содержит связанный малеиновый ангидрид в количестве 10-30 мас.%. Талловое масло, используемое для малеинизации, содержит смоляные и жирные кислоты в массовом соотношении 1,0:0,6-5,0 соответственно. Адгезионная добавка характеризуется значением динамической вязкости - 0,3÷1,0 Па·с. Добавка легко дозируется и хорошо распределяется в полимерно-битумной композиции. При ее применении не требуется операция предварительного смешения адгезионной добавки с термоэластопластом, благодаря чему приготовление полимерно-битумной композиции осуществляется в одну стадию. Полимерно-битумная композиция, содержащая адгезионную добавку, характеризуется высоким уровнем сцепления как с щелочными, так и с кислотными минеральными наполнителями. 2 табл., 12 пр.

 

Изобретение относится к адгезионным добавкам для битумных и полимерно-битумных композиций.

Адгезионные добавки обеспечивают связь битума с минеральным наполнителем при строительстве автодорог, обустройстве кровельных покрытий. Они существенно повышают адгезионные свойства битумов - улучшают сцепление битума с минеральными материалами. При этом физико-механические показатели битумов не ухудшаются.

Известен ряд адгезионных добавок для битумно-полимерных композиций на основе азотсодержащих соединений: четвертичные аммониевые основания - катионные поверхностно - активные вещества, пиперазиновые производные, имидазолинол [Сб. "Использование ПАВ в дорожном строительстве", ЗАО "ЦИВССМ", Астрахань, 2001 г]. Дозировка азотсодержащих добавок от 0,5 до 2,0% мас. на битумную композицию. Свойства они сохраняют до температуры 160-163°С. Существенными недостатками этих добавок являются неприятный [аминный) запах и высокая токсичность [это, как правило, вещества 2-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76].

Известна также адгезионная добавка, представляющая собой продукт взаимодействия талового масла и триэтаноламина при массовом соотношении 66-68:32-34 соответственно [RU №2119513, C08L 95/00, 27.09.1998). Ее используют в дозировках 0,7-7,0% мас. Добавка имеет следующие недостатки:

- из-за высокой вязкости добавки необходима стадия предварительного подогрева ее перед введением в битумную композицию;

- неприятный запах;

- высокие дозировки для обеспечения нужного уровня адгезии.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является адгезионная добавка к битумной композиции, представляющая собой малеинизированный полибутадиен с содержанием связанного малеинового ангидрида 12÷21% мас., имеющий динамическую вязкость 10÷100 Па·с при температуре 25°С [RU №2226203, МПК C08L 95/00, 53/02, 15/00, 27.03. 2004).

Данная добавка обеспечивает битуму высокий уровень адгезии к минеральным наполнителям при использовании в невысоких дозировках (0,5÷5,0, для практических целей, как правило, - 0,5÷1,0).

Недостатком данной адгезионной добавки является высокая вязкость: 10÷100 Па·с (при 25°С). Из-за этого возникают технологические трудности по введению добавки в битумные композиции.

Задачей заявляемого изобретения является улучшение технологических свойств добавки при сохранении адгезионных свойств битумных композиций, в которых она используется, на том же уровне, что и в случае применения известных адгезионных добавок.

Технический результат достигается тем, что в качестве адгезионной добавки используют аддукт малеинового ангидрида с талловым маслом, содержащим смоляные и жирные кислоты в массовом соотношении 1:0,6÷5,0, при массовой доле связанного малеинового ангидрида в аддукте 10÷30% с динамической вязкостью 0,3-1,0 Па·с (при 25°С).

Заявляемая адгезионная добавка характеризуется высокими технологическими свойствами - значение динамической вязкости ниже, чем для известных адгезионных добавок - 0,3÷1,0 Па·с. Она легко дозируется и хорошо распределяется в битумной композиции. При ее применении не требуется операция предварительного смешения адгезионной добавки с термоэластопластом. Благодаря этому, приготовление битумной композиции осуществляется в одну стадию.

Полимерно - битумная композиция, содержащая ее, характеризуется высоким уровнем показателя "сцепление с минеральными наполнителями" как к щелочным, так и к кислым минеральным наполнителям, что и в случае использования известных адгезионных добавок. Оптимальный диапазон дозировки заявляемой адгезионной добавки в составе битумной композиции 0,3-0,8% мас. на композицию.

Адгезионная добавка может использоваться в составе как полимерно-битумной композиции, так и в битуме, не содержащем полимера.

Получение аддукта малеинового ангидрида с талловым маслом осуществляют следующим образом: в обогреваемый реактор, снабженный мешалкой, вводят расчетное количество таллового масла и малеинового ангидрида [соотношение компонентов соответственно 70÷90:30÷10), продувают инертным газом [азот или аргон), нагревают до температуры 200 и -220°С и выдерживают при перемешивании в течение 4-6 часов. Получают однородную массу с динамической вязкостью 0,3÷1,0 Па·с и содержанием свободного малеинового ангидрида не более 0,3% мас.

При осуществлении изобретения используют следующие продукты:

Битум нефтяной - по ГОСТ 22245
Малеиновый ангидрид - по ГОСТ 11153
Талловое масло - любого из российских производителей с
массовым соотношением 1:0,6÷5,0

Параметры модифицированного битума оценивают по следующим методикам:

- сцепление с мрамором, песком - ГОСТ 11508;
- глубина проникновения иглы - ГОСТ 11501;
- температура размягчения, по КИШ - ГОСТ 11506;
- эластичность при 25°С - ГОСТ 11505;
- температура хрупкости - ГОСТ 11507.

Определение динамической вязкости проводят на рео-вискозиметре Хеплера (Реостат 2.1) при температуре 25°С.

Содержание свободного (непрореагировавшего) малеинового ангидрида определяют методом титрования раствором щелочи водного экстракта из добавки.

Содержание смоляных и жирных кислот в талловом масле определяют методом газо-жидкостной хроматографии.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного исполнения.

Пример 1. В емкость, снабженную мешалкой и циркуляционным насосом, загружают 195 кг нефтяного битума марки БНД 60/90, разогретого до температуры 140÷160°С, подают 4 кг термоэластопласта ДСТ-30Р-01 в виде крошки и 1 кг адгезионной добавки, представляющей собой малеинизированное талловое масло. Адгезионная добавка имеет следующие характеристики: динамическая вязкость - 0,60 Па·с, содержание общего малеинового ангидрида - 24,5% мас., свободного малеинового ангидрида - 0,20% мас., содержание связанного малеинового ангидрида - 24,3% мас., массовое соотношение смоляных и жирных кислот - 1:0,7. Ведут перемешивание при температуре 150÷160°С в течение 60 минут до полного растворения термоэластопласта. Адгезионная добавка полностью растворяется в течение 5 минут.

Образец битумной композиции испытывают стандартными методами.

Примеры 2-9. Все операции осуществляют по примеру 1. Изменяют состав адгезионной добавки, ее характеристики и дозировку в составе битумной композиции, данные по составу, характеристики адгезионных добавок и свойства битумных композиций приведены в таблице 1.

Пример 10 (по прототипу). В резиносмеситель загружают термоэластопласт линейного строения - ДСТ-30Р-01 в виде крошки в количестве 2 кг и низкомолекулярный малеинизированный полибутадиен в количестве 0,5 кг, содержащий 12% мас. связанного малеинового ангидрида, имеющий динамическую вязкость 10 Па·с. Смешение полимеров проводят в течение 15÷20 мин при нормальной температуре. Полученную смесь в виде сыпучей крошки в количестве 2,5 кг подают в емкость, снабженную лопастной мешалкой и циркуляционным насосом, в нефтяной битум, разогретый до температуры 140÷160°С, и ведут перемешивание при температуре 150÷160°С в течение 60 мин до полного растворения полимера.

Образец битумной композиции подвергают стандартным испытаниям. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Из таблицы 1 следует, что заявляемый вариант адгезионной добавки обеспечивает высокий уровень адгезионных свойств дорожного битума, не хуже, чем в случае использования известной добавки малеинизированного полибутадиена. При этом технологические свойства заявляемой добавки существенно лучше - динамическая вязкость ее находится в диапазоне 0,30÷1,0 Па·с, тогда как у известной [по прототипу) добавки 41,5 Па·с.

Пример 11. Нефтяной дорожный битум марки БН 90/130 нагревают в емкости, снабженной лопастной мешалкой и циркуляционным насосом, до температуры 150÷160°С, подают малеинизированное талловое масло (соотношение смоляных и жирных кислот - 1:0,7, содержание связанного малеинового ангидрида - 24,5% мас., динамическая вязкость - 0,6 Па·с). На 100 кг битума подают 0,35 кг адгезионной добавки. Перемешивают 10 минут. После охлаждения проводят испытание композиции. Результаты испытаний представлены в таблице 2 (пример 11).

Пример 12 (по прототипу). Все операции осуществляют по примеру 11. В качестве адгезионной добавки используют малеинизированный полибутадиен со следующими характеристиками: содержание общего малеинового ангидрида - 20,0% мас., динамическая вязкость - 41,5 Па·с. Образец битумной композиции подвергают стандартным испытаниям. Результаты испытаний приведены в таблице 2 (пример 12).

Для сравнения приведены характеристики битума без добавок.

Как следует из данных таблицы 2, заявляемая адгезионная добавка обеспечивает высокие адгезионные свойства битуму, не ухудшает основных характеристик битума и при этом имеет лучшие технологические свойства, чем в случае известного технического решения.

Таблица 2
Результаты испытания полимерно-битумных композиций с различными адгезионными добавками
Свойства полимерно-битумных композиций
№ примера Содержание добавки, % мас. Сцепление с мрамором, песком Глубина проникновения иглы, 0,1 мм при 0°С Температура размягчния по КИШ, °С Температура хрупкости, °С Эластичность, мм при 25°С
11 0,35 1 98 44 минус 13 86
12 по прототипу 0,35 1 97 44 минус 13 87
контрольный, битум без добавок - 4 99 45 минус 11 85

Адгезионная добавка для битумных композиций на основе аддукта малеинового агидрида с ненасыщенным органическим соединением, отличающаяся тем, что в качестве ненасыщенного органического соединения используется талловое масло, содержащее смоляные и жирные кислоты в массовом соотношении 1,0:0,6÷5,0 соответственно, при содержании связанного малеинового ангидрида в составе аддукта 10÷30 мас.%, с динамической вязкостью 0,3÷1,0 Па·с.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области дорожных строительных материалов, в частности к переработке отходов ремонта мягких кровель с получением битумного вяжущего, и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей.

Изобретение относится к органической химии, а именно к синтезу 1-(22-aлкилимидaзoлинил-1l)-2-[(22-aлкилимидaзoлинил-1l)пoли(этилeн-N-алканоиламидо)]этана, обладающего способностью повышать адгезию битумов к минеральным материалам, которые могут быть использованы в промышленном и дорожном строительстве при устройстве автомобильных дорог, аэродромов, кровель, гидроизоляционных покрытий и т.п.

Изобретение касается композиции пека, пригодной для транспортирования, содержащей углеводородный материал, кипящий выше 538°C, включающей не больше чем 30 вес.% вакуумного газойля, 1-20 вес.% органического остатка, не растворимого в толуоле, и имеющей концентрацию водорода не больше чем 7,3 вес.% в расчете на беззольную основу, которая демонстрирует начальную температуру процесса размягчения, по меньшей мере 66°C.
Изобретение относится к созданию защитных и гидроизоляционных материалов на основе битумов. Способ получения модифицированной битумно-латексной эмульсионной композиции включает смешение водно-битумной эмульсии, полученной из водной фазы, приготовленной добавлением в водный раствор щелочи эмульгатора на основе аддукта - продукта взаимодействия кислот растительных масел с ди-, три-полиолами нормального и/или изостроения в присутствии натриевых солей алкилбензолсульфокислот и битума.

Изобретение относится к материалам, используемым в дорожном, аэродромном и гражданском строительстве, а именно к полимерно-битумным вяжущим для строительной отрасли, и способам их получения.
Изобретение относится к материалам защиты от подземной и атмосферной коррозии наружной поверхности магистральных трубопроводов, труб и трубных систем, в частности к полимерсодержащим композициям, предназначенным для использования в качестве грунтовочных покрытий в конструкции с изоляционным ленточным и другим материалом.

Изобретение относится к лакокрасочному материалу, модифицированному нанодисперсными слоистыми силикатами, диспергированными в растворе высокомолекулярного соединения при помощи ультразвуковой обработки.
Изобретение относится к строительным материалам широкого спектра применения и может быть использовано для дорожных, кровельных, изоляционных, герметизирующих работ.
Изобретение относится к составам битумных композиций, используемых в строительстве для гидроизоляции и герметизации элементов конструкций и сооружений. .

Изобретение относится к асфальтовой композиции для дорожного покрытия поверхностей дороги. .

Изобретение относится к биосовместимой конъюгированной полимерной наночастице, дикарбонил-липидному соединению, соединению в виде везикул, мицелл или липосом, содержащих множество наночастиц, включающих указанное дикарбонил-липидное соединение, способу лечения рака или метастаз, биосовместимому полимеру, а также к конъюгату. Биосовместимая конъюгированная полимерная наночастица включает основную цепь сополимера, причем по меньшей мере один мономер полимера содержит две боковые цепи, выбранные из группы, состоящей из карбоновой кислоты, амида и сложного эфира, и указанные боковые цепи отделены друг от друга 1-10 атомами углерода, атомами кислорода или атомами серы, или любыми их комбинациями. Далее вышеуказанная наночастица содержит множество боковых цепей, ковалентно связанных с указанной основной цепью, причем указанные боковые цепи выбраны из группы, состоящей из моносахаридов, дикарбоновых кислот, полиэтиленгликоля и их комбинаций; и множество соединений платины, диссоциируемо связанных с указанной основной цепью. Множество соединений платины связано с указанной основной цепью через по меньшей мере одну координационную связь между карбонильным кислородом карбонильной или амидной группы основной цепи и атомом платины соединения платины. Указанное соединение платины выбрано из соединений Pt(II), соединений Pt (IV) и любых их комбинаций. Также изобретение направлено на дикарбонил-липидные соединения, в которых соединение платины диссоциируемо связано с дикарбонильным соединением. Изобретение также направлено на способы лечения рака и метастаз. Способы включают отбор субъекта, нуждающегося в лечении рака или метастаз, и введение субъекту эффективного количества наночастиц, соединений или композиций изобретения. Технический результат - получение биосовместимых конъюгированных полимерных наночастиц для химиотерапевтического средства на основе платины. 7 н. и 33 з.п. ф-лы, 1 табл., 29 ил., 12 пр.
Изобретение относится способу получения сшитых битумно-сополимерных композиций, обладающему уменьшенным выделением сероводорода. Способ включает приведение в контакт, по меньшей мере, одного битума или смеси битумов с, по меньшей мере, одним сополимером на основе звеньев сопряженного диена и ароматических моновинильных углеводородных звеньев и, по меньшей мере, одним сшивающим агентом при температурах от 100°C до 230°C и при перемешивании. Причем сшивающий агент представлен общей формулой HS-R-SH, где R выбран из группы, состоящей из насыщенной или ненасыщенной, линейной или разветвленной и/или ароматической углеводородной группы, содержащей от 8 до 40 атомов углерода, и аналогичной группы, но содержащей от 2 до 40 атомов углерода и содержащей один или несколько гетероатомов и не содержащей функциональные группы С=О и/или О-С=О. Изобретение также относится к применению указанного сшивающего агента для уменьшения выделения сероводорода во время получения сшитых битумно-сополимерных композиций и к битумно-сополимерной композиции, полученной указанным способом. Полученные композиции обладают реологическими свойствами, которые равноценны битумно-полимерным композициям, сшитым серой, в частности, в отношении эластичности и консистенции и обладают уменьшенным или даже нулевым выделением сероводорода во время их сшивания. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 5 табл., 8 пр.

Изобретение относится к асфальту и асфальто-минеральным композициям, приемлемым для дорожных покрытий или нанесения покрытий на поверхность сооружений. Асфальто-минеральная композиция содержит 100 мас.ч. минерального заполнителя и от 3 до 20 мас.ч. асфальта, содержащего от 0,001 до 5% мас., по меньшей мере, одного катионного кремнийорганического соединения из расчета на массу асфальта. Изобретение также относится к асфальтовой композиции, содержащей асфальт и катионное кремнийорганическое соединение, водной асфальтовой композиции, включающей эмульсию, содержащую асфальт, диспергированный в воде, и катионное кремнийорганическое соединение, водной асфальто-минеральной композиции, включающей эмульсию, минеральный заполнитель и катионное кремнийорганическое соединение, асфальтовой мембране, включающей, по меньшей мере, 50% мас. асфальта, минеральный наполнитель и катионное кремнийорганическое соединение, и к композиции, используемой для асфальтовых кровельных систем, включающей, по меньшей мере, 50% мас. асфальта, минеральный наполнитель, волоконный усиливающий мат и катионное кремнийорганическое соединение. Количество катионного кремнийорганического соединения во всех композициях составляет от 0,001 до 5% мас. из расчета на массу асфальта. Композиции проявляют улучшенную адгезию асфальтового связующего к заполнителям. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 15 табл., 13 пр.

Изобретение относится к способу получения асфальтовой смеси, предназначенной для последующего промежуточного хранения и последующей укладки в виде дорожного покрытия или подобного применения. При осуществлении способа сначала загружают в смеситель (15) сухой заполнитель, включающий каменное сырье, по существу не содержащее наполнителя. Затем загружают вспененную смесь связующих веществ в смеситель (15), который содержит сухой заполнитель, при этом смесь связующих веществ вспенивается при выходе из камеры (12) предварительного вспенивания и ее загружают в смеситель (15), после чего указанные заполнитель и вспененную смесь связующих веществ смешивают. Причем смесь связующих веществ включает связующее вещество, добавку, улучшающую сцепление, и вспениватель, а связующее вещество состоит из битума. Далее загружают наполнитель (6) в смеситель (15), после чего выполняют окончательное смешивание асфальтовой смеси. Способ позволяет получать горячую асфальтовую смесь, имеющую характеристики, аналогичные или улучшенные по сравнению с характеристиками традиционной горячей асфальтовой смеси. При осуществлении способа выделяется меньшее количество дымов и неприятных запахов. Полученная асфальтовая смесь является более легкой в обработке как в отношении получения, так и в отношении укладки. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для устройства покрытий дорог, тротуаров, мостового полотна, искусственных сооружений. Технический результат: улучшение свойств литой асфальтобетонной смеси за счет повышения ее сопротивления окислительному процессу старения вяжущего путем разработки смеси с более низкой температурой приготовления и укладки, повышения сопротивления колееобразованию за счет улучшения показателя вдавливания штампа и других эксплуатационных характеристик смеси, включая повышение теплоустойчивости смеси. Плотная вибролитая асфальтобетонная смесь включает минеральный материал - щебень и отсев дробления щебня, минеральный порошок, битумное вяжущее, содержащее битум БНД 60/90 с адгезионной добавкой КАДЭМ-ВТ. Дополнительно содержит резиновую крошку и резиновый термоэластопласт РТЭП при следующем соотношении компонентов, мас.%: дробленая резиновая крошка - 1,00-1,20, резиновый термоэластопласт РТЭП - 0,25-0,35, катионный реагент - адгезив КАДЭМ-ВТ - 0,35-0,50, битум БНД 60/90 - 7,80-8,20, минеральный порошок - 16,00-18,00, минеральный материал (щебень и отсев дробления щебня) - остальное. 6 табл.
Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь включает в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 0-5 мм, в качестве связующего - нефтяной вязкий битум марки БНД 90/130, а в качестве модификатора - механоактивированный бурый уголь. Соотношение компонентов следующее, мас.%: известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93; битум - 6,3; механоактивированный бурый уголь - 0,7. Использование указанного модификатора позволяет увеличить адгезионную способность системы «щебень - связующее», что позволяет получать асфальтобетон с высокими значениями механических характеристик, а также упростить технологический процесс приготовления смеси и сократить его продолжительность. 3 табл., 4 пр.

Изобретение может быть использовано в создании дорожных покрытий. Битумная эмульсия включает битум, соляную кислоту, эмульгатор - циклический амин формулы , где R=СH3-С3H7, стабилизатор, в качестве которого используют блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида, и воду. Изобретение позволяет уменьшить показатель условной вязкости битумной эмульсии до 38% и увеличить ее устойчивость при хранении до 90 дней. 2 табл., 10 пр.
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, в частности к горячим мелкозернистым асфальтобетонным смесям, и может быть использовано для изготовления плотного асфальтобетона темно-коричневого цвета, применяемого для устройства верхних слоев автомобильно-дорожных покрытий в районах I, II и частично III дорожно-климатических зон, характеризующихся холодным и влажным климатом. Асфальтобетонная смесь содержит минеральный наполнитель, включающий песок, и битум. Дополнительно смесь включает пыль системы газоочистки электропечи ДСП-60 производства черной металлургии с размером зерен менее 7·10-5 м, щебень и отсев дробления щебня при следующем соотношении компонентов, мас.%: щебень - 40,5-45,5; песок - 29,0-30,0; отсев дробления щебня - 15,0-18,5; битум марки БНД 90/130 - 6,0-6,3; пыль системы газоочистки электропечи ДСП-60 производства черной металлургии - 4,0-5,0. Технический результат: удешевление смеси при приемлемой прочности при сжатии дорожного покрытия, расширение средств дорожно-строительных материалов. 3 табл.

Изобретение относится к области химии и нефтехимического производства и может быть использовано для защиты магистральных трубопроводов от коррозии, в дорожном строительстве, для аккумуляторной промышленности, в машиностроении и гражданском строительстве. Изоляционная композиция содержит битум, абсорбент, окислитель и дополнительно содержит полисилоксановую жидкость. При этом в качестве окислителя используют насыщенный раствор сульфата железа (III) или концентрированную серную, и/или ортофосфорную, и/или азотную кислоту. Содержание компонентов следующее, мас.%: битум - 77-75; абсорбент - 2-15; полисилоксановая жидкость - 0,001-0,01; окислитель - остальное. Способ получения композиции включает смешивание битума и абсорбента при нагревании до получения однородной смеси, прикапывание окислителя, дальнейшее нагревание и выдерживание при температуре, необходимой для стабилизации. Причем до прикапывания окислителя в процессе смешивания битума и абсорбента добавляют полисилоксановую жидкость, а прикапывание начинают при температуре 130°С. Результатом является исключение вскипания реакционной смеси и, соответственно, выбраковывания целевого продукта, что повышает выход продукта в 1,5-2 раза. 2 н.з. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 13 пр.
Наверх