Битумно-уретановое вяжущее и способ его получения

Изобретение относится к получению битумно-уретановых вяжущих для гидроизоляционных и антикоррозионных материалов и асфальтобетонных смесей. Вяжущее содержит битум, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов и изоцианатный компонент. Соотношение компонентов следующее, мас.ч.: битум - 100, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов - 5-13, изоцианатный компонент - 4-12. Для получения вяжущего нефтяной битум разогревают до температуры 90-110°C, при постоянном перемешивании в него вводят нужное количество продукта алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов, перемешивание осуществляют в течение 10-60 минут, затем вводят нужное количество изоцианатного компонента, после чего вяжущее перемешивают еще 10-30 минут при той же температуре. Способ приготовления вяжущего высокопроизводителен и безопасен. Полученное вяжущее имеет повышенную температуру размягчения, твердость, эластичность и гибкость при пониженных температурах. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к составам и способу получения битумно-уретановых композиций и может быть использовано в качестве вяжущего для гидроизоляционных и антикоррозионных материалов и асфальтовых смесей.

Известна двухстадийная технология приготовления битумно-уретановой композиции, где в качестве реакционноспособного компонента содержатся полиолы, а также в качестве дополнительного модификатора используется резиновая крошка (пат. США 6538060, МПК C08L 95/00).

Недостатком такой технологии является ее длительность ввиду необходимости предварительного приготовления битумно-резиновой композиции.

Известна битумно-уретановая композиция, содержащая в качестве реакционноспособного компонента длинноцепочечный углеводородный диен с термически активным атомом водорода, реагирующим с изоцианатами, а также дополнительно содержащая наполнитель (пат. Европы 0957134, МПК C08L 95/00). Описываемая композиция приготавливается при по крайней мере 150°C.

Однако при температуре более 120°C возможна деструкция аллофанатных и биуретовых групп полиуретана.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению композицией и способом ее получения является битумно-уретановая композиция, получаемая в соответствии с Российским патентом №2296142, МПК C08L 95/00. Указанный способ заключается в том, что перед введением полимерной добавки осуществляют введение в битум изоционатного компонента, выбранного из группы, включающей 2,4-толуилендиизоцианат или полидиизоционат для образования в битуме свободных активных изоционатных групп, осуществляют выдержку образовавшейся смеси двух компонентов, а в качестве полимерной добавки используют сложные или простые полиэфиры, выбранные из группы, включающей полиэтиленбутиленгликольадипинат или полиоксипропилендиол или полиоксипропилентриол с функциональными группами, образующие с активными изоционатными группами битум-полиуретановую композицию в соотношении битум-полиуретан как (95-67):(5-33).

Основным недостатком данной композиции является низкая температура размягчения. Причиной данного недостатка является предварительная выдержка изоцианатного компонента в битуме, во время которой происходит химическое взаимодействие изоцианатных групп с гидроксильными группами битума. В результате при введении полимерной добавки количество свободных непрореагировавших изоцианатных групп недостаточно для взаимодействия со всеми гидроксильными группами полимера и создания густой полимерной сетки в битуме.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение температуры размягчения путем получения битумноуретанового вяжущего (БУВ), в которой двухкомпонентный модификатор химически связан с битумом в плотную битумполимерную сетку.

Результат достигается тем, что битумно-уретановая композиция для гидроизоляционных и антикоррозионных материалов и асфальтовых смесей, содержащая битум, гидроксилсодержащий компонент и изоцианатный компонент, согласно изобретению, в качестве гидроксилсодержащего компонента содержит продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):

битум 100
продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов 5-13
изоцианатный компонент 4-12

Результат достигается также тем, что в способе получения битумно-уретанового вяжущего, содержащего битум, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов и изоцианатный компонент в указанных выше соотношениях, заключающемся в двухстадийном перемешивании исходных компонентов в указанных соотношениях, согласно изобретению, на первой стадии битум смешивают с продуктом алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов в смесителе при температуре 90-110°C в течение 10-60 мин с последующей загрузкой в смеситель изоцианатного компонента и перемешивании полученной смеси при той же температуре в течение 10-30 мин.

При температуре менее 90°C процессы идут слишком медленно, а при более 110°C интенсифицируется деструкция полиуретана.

Продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов представляет собой гидроксилсодержащие соединения, полученные в результате химической деструкции эластичного пенополиуретана под действием смеси простых полиэфиров.

Нижний предел концентрации (5 мас.ч.) предлагаемого гидроксилсодержащего компонента (продукта алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов) обусловлен недостаточностью модифицирующего эффекта, концентрация выше предлагаемого верхнего предела (13 мас.ч.) влечет при недостатке изоцианатного компонента пластификацию вяжущего, а при его избытке нежелательное возрастание вязкости конечного продукта.

Изоцианатный компонент, например сырой метилендифенилдиизоцианат (IsoPMDI 92140), представляет собой вещество, содержащее молекулы с двумя и более изоцианатными группами. Верхний предел концентрации (12 мас.ч.) обусловлен пластификацией вяжущего при недостатке гидроксилсодержащего компонента и чрезмерным возрастанием вязкости при его избытке, нижний предел (4 мас.ч.) обусловлен недостаточностью модифицирующего эффекта.

В присутствии выбранного двухкомпонентного модификатора при указанном способе происходит химическое взаимодействие изоцианатного компонента как с битумом, так и с гидроксилсодержащим компонентом.

Битумно-уретановое вяжущее получают двухстадийным перемешиванием исходных компонентов в предлагаемых пределах соотношений в смесителе при температуре 90-110°C. На первой стадии в течение 10-60 минут битум смешивают с продуктом алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов, на второй стадии в полученную смесь вводят изоцианатный компонент с последующим перемешиванием в течение 10-30 минут.

Получающееся битумно-уретановое вяжущее обладает повышенными по сравнению с чистым битумом температурой размягчения, эластичностью и твердостью, пониженными дуктильностью и температурой потери гибкости.

В таблице приведены характеристики получающегося битумно-уретанового вяжущего, полученного по предлагаемому способу, в сравнении с исходным битумом и прототипом.

Состав и свойства битумно-уретанового вяжущего в сравнении с чистым битумом
№ п/п Состав, м.ч. Тр, °C П0, 0.1 мм П25, 0.1 мм Д25,см Э, % Д0,см Температура потери гибкости, °C
1 БНД 90/130 44 50 97 95 13 0 +5
2 БНД 90/130 - 100, 115 - 26 6 58 0 -6
ГСК - 9;
ПИЦ - 8
3 БНД 90/130 - 100, 90 9 37 11 41 1 -5
ГСК - 5;
ПИЦ - 4
4 БНД 90/130 - 100, 130 - 16 4 63 0 -5
ГСК - 13;
ПИЦ - 12
5 Прототип 78 - - - - - -
Тр - температура размягчения, П0 и П25 - пенетрация при 0°C и 25°C соответственно, Д25 и Д0 - дуктильность при 25°C и 0°C соответственно, Э - эластичность.

Как видно из таблицы, все характеристики битумно-уретанового вяжущего по результатам стандартных испытаний значительно улучшены по сравнению с показателями для чистого битума. Температура размягчения повысилась на 71°C, эластичность на 45%, судя по снижению пенетрации, существенно возросла твердость, температура потери гибкости снизилась на 11°C. В сравнении с прототипом температура размягчения увеличилась на 12-52°C. Настоящим изобретением предлагается новый вид модифицированного битума в виде битумно-уретанового вяжущего, содержащего битум, гидроксилсодержащий компонент и изоцианатный компонент, представляющий собой однородную массу. Разработанное вяжущее, обладающее повышенным комплексом свойств, может быть использовано в качестве модифицированного битумного вяжущего для антикоррозионных и гидроизоляционных целей, а также для асфальтобетона. Предлагаемое битумно-уретановое вяжущее является наиболее дешевым из всех описанных ранее битумно-уретановых вяжущих. Способ приготовления описываемого битумно-уретанового вяжущего прост и высокопроизводителен. Предлагаемое изобретение является экологически важным путем утилизации отходов эластичных пенополиуретанов.

1. Битумно-уретановое вяжущее для гидроизоляционных и антикоррозионных материалов и асфальтовых смесей, содержащее битум, гидроксилсодержащий компонент и изоцианатный компонент, отличающееся тем, что оно содержит в качестве гидроксилсодержащего компонента продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
битум - 100
продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов - 5-13
изоцианатный компонент - 4-12.

2. Способ получения битумно-уретанового вяжущего, содержащего битум, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов и изоцианатный компонент в указанных в п.1 соотношениях, заключающийся в двухстадийном перемешивании исходных компонентов в смесителе, отличающийся тем, что на первой стадии в течение 10-60 минут битум смешивают с продуктом алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов при температуре 90-110°C, на второй стадии в полученную смесь вводят изоцианатный компонент с последующим перемешиванием в течение 10-30 минут при той же температуре.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к битумным эмульсиям, используемым в создании дорожных, кровельных и защитных покрытий. Битумная эмульсия включает битум, катионоактивный эмульгатор и кислоту или анионоактивный эмульгатор и щелочь, воду, отход процесса пиролиза углеводородного сырья - тяжелую пиролизную смолу (ТПС) плотностью 1060-1080 кг/м3, содержанием серы 4,5-5,5 мас.%, содержанием тяжелых ароматических соединений 54-55 мас.%, и дополнительно содержит квантовый активатор топлив при следующих соотношениях компонентов, мас.%: битум - 20,0-70,0, эмульгатор - 0,1-5,0, реагент для нейтрализации эмульгатора - 0,5-3,0, ТПС - 0,4-8,0, вода - остальное.

Группа изобретений относится к строительной технике и может применяться для ремонта кровли путем ее заливки горячей резинобитумной мастикой. Способ включает разогрев битума до температуры 90-120ºС в теплоизолированной емкости (1), добавление резиновой крошки и полиэтилена.
Изобретение относится к области производства строительных материалов, а также к области утилизации отходов промышленного, медицинского и бытового назначения, которые могут быть использованы как для производства строительных материалов, так и для производства твердого топлива (экоугля).
Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог и может быть использовано для устройства дорожных покрытий II-III технических категорий. Щебеночно-мастичная ЩМ смесь для строительства и ремонта дорожных покрытий, содержащая минеральный материал, дисперсно-армирующую добавку - резиновый термоэластопласт РТЭП, и дорожный битум, где битум модифицирован добавками «Азол 1003» и поверхностно-активным веществом EVOTHERM®J-1, при их следующем соотношении, масс.%: битум БНД 60/90 98,6-99,3, «Азол 1003» 0,3-0,7, поверхностно-активное вещество EVOTHERM®J-1 0,4-0,7, при следующем соотношении компонентов, масс.%: минеральный материал 93,50-94,20, дисперсно-армирующая добавка РТЭП 0,2-0,4, модифицированный битум БНД 60/90 5,6-6,1.
Изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству, используется для защиты от коррозии наружных поверхностей магистральных трубопроводов, а также для покрытия гипсоволокнистых, древесно-стружечных плит и деревянных поверхностей от разрушающего воздействия окружающей среды.

Изобретение относится к получению полимерно-битумных композиций на основе нефтяных битумов. Получаемые композиции могут быть использованы в дорожном строительстве в качестве вяжущего для асфальтобетонных смесей, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных, гидроизоляционных работ, для производства мастик и клеев.
Изобретение относится к составам асфальтобетонных смесей и может быть использовано при производстве износостойких долговечных дорожных покрытий с регулируемыми эксплуатационно-технологическими свойствами.

Изобретение относится к автодорожной отрасли, к получению материалов дорожностроительного назначения с использованием вяжущего на основе битума с применением в качестве модификатора битума резиновой крошки из отходов резин общего, в том числе шинного назначения.

Изобретение относится к области полимерных строительных гидроизоляционных материалов, применяемых в производстве и ремонте кровли, герметиков и ремонтных материалов, используемых для гидроизоляционной защиты бетонных, кирпичных и т.п.

Изобретение относится к созданию материалов, используемых при строительстве и ремонте автодорог, а именно к вяжущим материалам для асфальтобетонного дорожного покрытия на основе прямогонного гудрона.
Изобретение относится к однокомпонентной полиуретановой пене с низким содержанием мономеров, пригодной для герметизации, изолирования и/или монтирования швов, поверхностей кровли, окон и дверей или для заполнения полостей.
Изобретение относится к способу получения термопластической композиции на основе крахмала, включающему следующие этапы, на которых: (a) выбирают, по меньшей мере, один гранулированный крахмал (компонент 1) и, по меньшей мере, один органический пластификатор (компонент 2) этого крахмала; (b) получают пластифицированную композицию путем термомеханического смешивания этого крахмала и этого органического пластификатора; (c) при необходимости включают в пластифицированную композицию, полученную на этапе (b), по меньшей мере, одно функциональное вещество (необязательный компонент 4), отличное от гранулированного крахмала, содержащее функциональные группы, имеющие активный водород, и/или функциональные группы, которые дают посредством гидролиза такие функциональные группы, имеющие активный водород; и (d) включают в полученную пластифицированную композицию, по меньшей мере, один связующий агент (компонент 3), имеющий молекулярный вес менее чем 5000, выбранный из органических двухосновных кислот и соединений, содержащих, по меньшей мере, две одинаковые или различные, свободные или скрытые функциональные группы, выбранные из функциональных групп изоцианата, карбамоилкапролактама, эпоксида, галогена, кислотного ангидрида, ацилгалогенида, оксихлорида, триметафосфата и алкоксисилана, причем указанный гранулированный крахмал представляет собой нативный крахмал, а указанный пластификатор выбирают из диолов, триолов и полиолов.

Изобретение относится к рецептурам жидких "гибридных" гидроксиламинных отвердителей для уретановых форполимеров с концевыми изоцианатными группами, применяющихся при получении напыляемых толстослойных полимочевинуретановых покрытий, предназначенных для защиты от коррозии металлических труб, фасонных соединительных деталей, запорной арматуры компрессорных и насосных станций, монтажных узлов магистральных и промысловых нефтегазопроводов, резервуаров подземного хранения сжиженного газа и нефтехранилищ в условиях заводского или трассового нанесения покрытий при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте.

Изобретение относится к технологической добавке, которая используется при переработке термопластичных полиуретанов, а также к ее получению и применению при переработке термопластичных полиуретанов в самонесущие пленки.

Изобретение относится к модифицированным полисилоксаном полигидроксиполиуретановым смолам. Предложена полигидрокси-полиуретановая смола, модифицированная полисилоксаном, отличающаяся тем, что ее получают взаимодействием соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом формулы (1) и аминного соединения, причем содержание полисилоксановых сегментов в молекуле смолы составляет от 1 до 75 масс.%.

Настоящее изобретение относится к полиуретановому составу для получения голографических сред. Данный состав включает: A) полиизоцианатный компонент; B) изоцианат-реакционно-способный компонент, включающий, по меньшей мере, 50 вес.% в расчете на общую смесь B) полиэфирполиолов В1) со среднечисленными молекулярными весами больше 1000 г/моль, которые имеют показатель преломления nD 20<1,55 и содержат одно или несколько оксиалкильных звеньев формул (I)-(III): -СН2-СН2-О- (I) -CH2-CH(R)-O- (II) -СН2-СН2-СН2О- (III), при этом R является алкильным или арильным остатком, который может быть замещен или прерван гетероатомами; C) соединения, которые имеют показатель преломления nD 20>1,55 и содержат группы, реагирующие при действии актиничного излучения с этилен-ненасыщенными соединениями с полимеризацией (отверждаемые излучением группы), и сами не содержат NCO-групп; D) стабилизаторы радикалов; E) фотоинициаторы; F) при необходимости катализаторы; G) при необходимости вспомогательные вещества и добавки.

Изобретение относится к модифицированным полисилоксаном полигидроксиполиуретановым смолам. Предложена полигидроксиполиуретановая смола, модифицированная полисилоксаном, отличающаяся тем, что ее получают в реакции между пятичленным циклическим карбонатом и полисилоксановым соединением, модифицированным амином, причем содержание полисилоксановых сегментов в молекуле смолы составляет от 1 до 75 % масс.
Настоящее изобретение относится к композиции для получения напыляемых жестких пенополиуретанов тепло- и гидроизоляционного назначения, например, для герметизации строительных конструкций (кровли, стен и полов), для обустройства холодильных камер, для теплоизоляции трубопроводов и т.п.
Настоящее изобретение относится к заливочной композиции для получения жесткого пенополиуретана для предизолированных труб (труба в трубе). Композиция включает полиэфирполиол - оксипропилированный глицерин, вспенивающий агент - воду, катализатор, антипирен, пеностабилизатор, полиизоцианат и дополнительно содержит полиэфирполиолы: простой полиэфир, получаемый окисипропилированием глицерина и сахарозы, простой полиэфир, получаемый полимеризацией окиси этилена с этиленгликолем, в качестве пеностабилизатора - негидролизуемое силиконовое поверхностно-активное вещество, в качестве катализатора - пентаметилдиэтилентриамин, в качестве антипирена - трихлорпропилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксипропилированный глицерин 12,0-18,0; простой полиэфир, получаемый окисипропилированием глицерина и сахарозы 10,0-14,0; простой полиэфир, получаемый полимеризацией окиси этилена с этиленгликолем 1,0-2,0; вода 2,0-4,0; пентаметилдиэтилентриамин 0,1-0,5; негидролизуемое силиконовое поверхностно-активное вещество 0,5-1,0; трихлорпропилфосфат 8,0-10,0; полиизоцианат остальное.
Изобретение может быть использовано для изготовления покрытий, барабанов, вальцев и колес. Способ получения антистатических или электропроводящих деталей из реактопластичных полиуретанов включает примешивание углеродных нанотрубок к соединениям (В), содержащим группы, активные в отношении NCO - групп, и к полиизоцианатам (А), смешение полученных на первой стадии компонентов, нанесение смеси на субстрат или в форму и ее отверждение.

Изобретение относится к получению битумно-уретановых вяжущих для гидроизоляционных и антикоррозионных материалов и асфальтобетонных смесей. Вяжущее содержит битум, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов и изоцианатный компонент. Соотношение компонентов следующее, мас.ч.: битум - 100, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов - 5-13, изоцианатный компонент - 4-12. Для получения вяжущего нефтяной битум разогревают до температуры 90-110°C, при постоянном перемешивании в него вводят нужное количество продукта алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов, перемешивание осуществляют в течение 10-60 минут, затем вводят нужное количество изоцианатного компонента, после чего вяжущее перемешивают еще 10-30 минут при той же температуре. Способ приготовления вяжущего высокопроизводителен и безопасен. Полученное вяжущее имеет повышенную температуру размягчения, твердость, эластичность и гибкость при пониженных температурах. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Наверх