Мастичная композиция и способ ее получения


 


Владельцы патента RU 2543217:

Открытое акционерное общество "Уфимский завод эластомерных материалов, изделий и конструкций" (RU)

Изобретение относится к составу и способу получения мастичной композиции, применяемой для защиты металлических поверхностей, резервуаров, бетонных и кирпичных поверхностей, а также в качестве компонента для производства антикоррозионных мастик, лаков, эмалей. Композиция содержит, мас.%: битум нефтяной или асфальт пропановой деасфальтизации гудрона (АПД) - 86-90, переработанный абсорбент производств бутадиена и изопрена - 5-8, кислота серная - остальное. Сначала битум нефтяной или АПД перемешивают с абсорбентом при температуре 100-110°C в течение 150-180 мин, после чего в реакционную массу вводят кислоту серную прикапыванием со скоростью 40-50 кг/ч при температуре реакционной массы 110-125°C. Далее полученную реакционную массу перемешивают в течение 120-150 мин при температуре 125-130°C, затем повышают температуру до 140°C, после чего продолжают перемешивание в течение 240-300 мин. Затем температуру реакционной массы повышают до 150°C и перемешивают в течение 240 мин, после чего полученный продукт подвергают вылеживанию. Результатом является получение мастичной композиции с антикоррозионными и гидроизоляционными свойствами, при этом обладающей стабильными эксплуатационными свойствами. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к составу и способу получения противокоррозионной и гидроизоляционной мастичной композиции, применяемой для защиты металлических поверхностей, в частности газо-, нефте- и продуктопроводов, резервуаров, бетонных и кирпичных поверхностей, а также в качестве компонента для производства антикоррозионных мастик, лаков, эмалей.

Известен способ получения противокоррозионных мастик на основе асфальтосмолистых олигомеров (RU 2407773, опубл. 27.12.2010). Противокоррозионную мастику получают, проводя процесс в едином технологическом цикле. Процесс включает загрузку битума при температуре 130°C. Затем прикапывают техническую серную кислоту 1,5-2 ч при температуре 130°C. Далее проводят стабилизацию продукта при 150°C 4 ч. Затем вводят добавки - масло техническое, бутилкаучук, термоэластопласт - при температуре 140°C. При этом компоненты постоянно перемешивают после каждой операции цикла от 60 до 180 мин.

Известная мастичная композиция характеризуется ограниченной областью применения и низкой теплостойкостью.

Известен способ получения противокоррозионного материала (RU 2074224, опубл. 27.02.1997), в котором асфальт деасфальтизации гудрона смешивают с кубовым остатком производства изопрена стадии регенерации диметилформальдегида и с серной кислотой. Процесс проводят постадийно. На первой стадии при 120-125°C в течение 210 мин, на второй стадии при 150°C в течение 240 мин, на третьей стадии при 160-180°C в течение 240 мин. Серную кислоту подают на первой стадии равномерно со скоростью подачи 20-35 кг/ч на тонну реакционной массы. Процесс проводят при соотношении компонентов, в мас.%: асфальт 75-85, кубовый остаток 10-15, кислота - остальное.

Мастика, получаемая известным способом, обладает невысокими физико-химическими характеристиками.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту изобретения являются способ получения асмола и его композиция (RU 2443751, опубл. 27.02.2012). Асмол получают путем взаимодействия битума или асфальта с абсорбентом, получаемым в производстве бутадиена, изопрена, изобутилена на установках газоразделения (абсорбент марки A-1), в присутствии серной кислоты, при следующем соотношении компонентов: 75-85 мас.% битума или асфальта деасфальтизации пропаном; 8-22 мас.% абсорбента и серная кислота - остальное. На первой стадии битум или асфальт перемешивают с абсорбентом при температуре 100-115°C, после чего в реакционную смесь прикапывают серную кислоту в течение 5-6 часов до достижения температуры смеси 120-130°C. На второй стадии полученную смесь перемешивают в течение 2-2,5 часов, затем повышают температуру смеси до 135-140°C, после чего перемешивают ее в течение 4-5 часов. На третьей стадии температуру смеси повышают до 145-155°C и при достижении этой температуры смесь перемешивают в течение 4-6 часов с образованием целевого продукта.

Известным способом получают мастичную композицию, не обладающую стабильными свойствами в процессе ее эксплуатации.

Задачей настоящего изобретения является получение мастичной композиции с антикоррозионными и гидроизоляционными свойствами, при этом обладающей стабильными эксплуатационными свойствами, а также оптимизация состава и способа ее получения, что позволяет получить композицию с заданными эксплуатационными показателями, использование отходов производства для снижения загрязнения окружающей среды и обеспечение безопасности условий труда.

Поставленная задача достигается тем, что мастичная композиция содержит битум нефтяной или асфальт пропановой деасфальтизации гудрона (далее - АПД), переработанный абсорбент производств бутадиена и изопрена, кислоту серную при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Битум нефтяной
или асфальт пропановой деасфальтизации
гудрона 86-90
Абсорбент 5-8
Кислота серная остальное

Битум нефтяной выбирают из группы, включающей битумы нефтяные дорожные вязкие БН 60/90/130, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 40/60, БН 200/300, БН 130/200, БН 90/130, БН 60/90 по ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Абсорбент представляет собой переработанный абсорбент производств бутадиена и изопрена по ТУ 2411-019-73776139-2009 или ТУ 38.103349-85 (абсорбент марки А-2), предпочтительнее использовать переработанный абсорбент в производстве мономера изопрена для синтетического каучука по ТУ 2411-019-73776139-2009 (свойства приведены в табл.2). Вместе с тем предпочтительно использовать кислоту серную с концентрацией 90-95%. Серная кислота в процессе получения мастичной композиции является сульфирующим агентом и катализатором.

Поставленная задача достигается также тем, что способ получения мастичной композиции включает следующие стадии: на первой стадии битум нефтяной или АНД перемешивают с указанным абсорбентом при температуре 100-110°C в течение 150-180 мин, после чего в реакционную массу осуществляют ввод кислоты серной прикапыванием через дозирующую шайбу со скоростью 40-50 кг/ч при температуре реакционной массы 110-125°C. На данной стадии дополнительно вводят пеногаситель из расчета 0,0001-0,0002 мас.% на реакционную массу. На второй стадии полученную реакционную массу перемешивают в течение 120-150 мин при температуре 125-130°C, затем повышают температуру до 140°C, после чего продолжают ее перемешивание в течение 240-300 мин. На третьей стадии температуру реакционной массы повышают до 150°C и при достижении этой температуры ее перемешивают в течение 240 мин. Далее полученный продукт с целью дальнейшей стабилизации подвергают вылеживанию по меньшей мере в течение суток в зимнее время и по меньшей мере в течение двух суток в летнее время.

Свойства пеногасителя приведены в табл.3.

На первой стадии происходит образование сульфокислот и сульфоновых полиароматических соединений, на второй - олигомеризация изопрена и поликонденсация олигомеров с компонентами битумов, третья стадия - стабилизация продукта.

Предлагаемую мастичную композицию наносят на обрабатываемую поверхность в расплавленном состоянии, в виде рулонных материалов или в виде раствора (например, посредством растворения в углеводородных растворителях - сольвент нефтяной, неэтилированный бензин). В последнем случае нанесение возможно кистью, шпателем, краскопультом. Вместе с тем возможно нанесение мастичной композиции также на неподготовленные поверхности (например, на старые битумные и пластизольные).

Изменение количественного содержания компонентов композиции позволило получить конечный продукт, который стабилен в течение всего срока эксплуатации мастичной композиции, обладает улучшенными физико-химическими характеристиками, имеет широкую область применения, заявленная мастичная композиция обладает необходимой адгезией к металлической поверхности. Варьирование количественного содержания компонентов композиции в заявленном интервале значений позволяет получить продукт с заданными эксплуатационными показателями (табл. 1).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

1 стадия: В нагретый реактор подают расчетное количество битума БНД 90/130, нагретого до температуры 100°C, и абсорбент марки А-2 по ТУ 2411-019-73776139-2009, полученный в процессе получения мономера изопрена для синтетического каучука. Смесь перемешивают при температуре 100°C в течение 150 мин. Затем в реактор подают прикапыванием серную кислоту через дозирующую шайбу со скоростью 50 кг/ч, при этом температура реакционной массы не должна превышать 125°C, одновременно вводят пеногаситель в количестве 5 г на реакционную массу.

Соотношение компонентов реакционной массы составляет, мас.%:

Битум дорожный 88,35
Абсорбент марки А-2 5,08
Серная кислота (95%) 6,57

2 стадия: реакционную смесь перемешивают в течение 120 мин при температуре 125°C. Затем температуру повышают до 140°C и перемешивают реакционную массу ее в течение 300 мин.

3 стадия: Температуру реакционной массы повышают до 150°C и продолжают ее перемешивание в течение 240 мин. Полученный продукт для стабилизации вылеживается в течение двух суток.

Пример 2.

1 стадия: В нагретый реактор подают расчетное количество асфальт пропановой деасфальтизации гудрона (АПД), нагретого до температуры 110°C, и абсорбент марки А-2 по ТУ 38.103349-85. Реакционную массу перемешивают при температуре 110°C в течение 180 мин. Затем в реактор подают прикапыванием серную кислоту через дозирующую шайбу со скоростью 40 кг/ч до достижения температуры реакционной массы 120°C, одновременно вводят пеногаситель в количестве 10 г на реакционную массу.

Соотношение компонентов реакционной массы составляет, мас.%:

Асфальт пропановой деасфальтизации
гудрона (АПД) 87,72
Абсорбент марки А-2 7,54
Серная кислота (90%) 4,74

2 стадия: реакционную массу перемешивают в течение 150 мин при температуре 130°C. Затем температуру реакционной смеси повышают до 140°C и перемешивают ее в течение 240 мин.

3 стадия: Температуру реакционной смеси повышают до 150°C и продолжают ее перемешивание в течение 240 мин. Полученный продукт для стабилизации вылеживается в течение суток.

Таблица 1
Физико-химические показатели мастичной композиции
Наименование показателя Пример 1 Пример 2
1. Внешний вид Однородная масса черного цвета без видимых посторонних включений
2. Температура размягчения по методу «Кольцо и Шар»,°C 120 87
3.Температура хрупкости по Фраасу, °C, Минус 25 Минус 22
4.Пенетрация (глубина проникания иглы) при 25°C, 0,1 мм, 31 43
5. Растяжимость при 25°C, см, 8,0 7,0
6. Адгезия к металлической подложке: Отсутствует отслаивание от подложки
при (20±5)°C
при минус (25±5)°C
7. Площадь отслаивания при катодной поляризации покрытия при 20°C в течение 30 суток, см2 2,4 2,7
8. Растворимость в сольвенте, % не менее 99,9 99,9
Таблица 2
Физико-химические показатели абсорбента марки А-2 по ТУ 2411-019-73776139-2009
Наименование показателя Норма
1. Внешний вид Темная без механических примесей жидкость
2. Плотность при 15°C, г/см3 0,80-0,95
3. Фракционный состав:
а) температура начала кипения, °C, не ниже 60
б) температура конца кипения, °C, не выше 370
в) количество фракций, выкипающих до температуры 300°C, % объем., не менее 45
4. Испытания на медной пластине выдерживает
5. Массовая доля фактических смол при тридцатидневном хранении, мг/100 см3 12000
6. Массовая доля общей серы, %, не более 1,0
7. Содержание свободной воды, %, не более отсутствует
Таблица 3
Свойства пеногасителя
Качественные показатели
Внешний вид Вязкая прозрачная жидкость от бесцветной до светло-желтого цвета без механических примесей (допускается опалесценция)
Вязкость условная при 20°C 80-160
Реакция среды (pH водной вытяжки) 6-8 (нейтральная)

1. Мастичная композиция, включающая битум нефтяной или асфальт пропановой деасфальтизации гудрона, абсорбент и кислоту серную, отличающаяся тем, что абсорбент представляет собой переработанный абсорбент производств бутадиена и изопрена, а мастичная композиция содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

битум нефтяной
или асфальт пропановой деасфальтизации
гудрона 86-90
абсорбент 5-8
кислота серная остальное.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что предпочтительно используют кислоту серную с концентрацией 90-95%.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что предпочтительно используют переработанный абсорбент производства изопрена для синтетического каучука.

4. Способ получения мастичной композиции в три стадии, включающий на первой стадии перемешивание битума нефтяного или асфальта пропановой деасфальтизации с абсорбентом с последующим вводом кислоты серной прикапыванием, отличающийся тем, что компоненты взяты по п.1, при этом на первой стадии перемешивание битума нефтяного или асфальта пропановой деасфальтизации с абсорбентом осуществляют при температуре 100-110°С в течение 150-180 мин с последующим вводом кислоты серной прикапыванием при температуре реакционной массы 110-125°С со скоростью 40-50 кг/ч, на второй стадии полученную реакционную массу перемешивают в течение 120-150 мин при температуре 125-130°С, затем повышают температуру реакционной массы до 140°С с последующим перемешиванием ее в течение 240-300 мин, на третьей стадии температуру реакционной массы повышают до 150°С и при ее достижении реакционную массу перемешивают в течение 240 мин, после чего полученный продукт подвергают вылеживанию.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что полученный продукт подвергают вылеживанию по меньшей мере в течение суток в зимнее время и по меньшей мере в течение двух суток в летнее время.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что на второй стадии дополнительно вводят пеногаситель из расчета 0,0001-0,0002 мас.% на реакционную массу.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что на второй стадии ввод кислоты серной осуществляют прикапыванием через дозирующую шайбу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке нефти или тяжелых углеводородных соединений для получения объемного углеродного каркаса для композитных материалов.
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к пластификаторам, используемым в производстве битумов. Пластификатор представляет собой продукт взаимодействия 15,0-15,5 мас.% стирола, 2,4-4,0 мас.% пероксида циклогексанона, 3,1-6,0 мас.% 10%-ного раствора нафтената кобальта в стироле и переокисленного битума - остальное.

Изобретение относится к способам снижения содержания сероводорода в асфальте. .

Изобретение относится к способам получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. .
Изобретение относится к области защиты магистральных трубопроводов от почвенной и электрохимической коррозии, в частности к способу получения антикоррозионного материала, сырьевой базой которого являются побочные продукты нефтехимических производств.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам получения вяжущего, которое может быть использовано в дорожном строительстве.
Изобретение относится к получению противокоррозионных мастик, используемых для защиты стальных поверхностей, изоляции и ремонта трубопроводов различного назначения подземной прокладки, подземных резервуаров, гидроизоляции бетонных и каменных поверхностей, а также в качестве связующего в дорожном строительстве.

Изобретение относится к комбинированным способам получения топлив для судовых двигателей (судовое легкое, судовое высоковязкое легкое и судовое маловязкое топлива) и дорожных битумов глубоковакуумной перегонкой мазутов, легким термическим крекингом вакуумных газойлей (ЛТКВГ) и окислением тяжелых гудронов.
Изобретение относится к мерам предотвращения асфальтеновых отложений и аппаратуре при добыче, транспортировке и переработке нефти. .

Изобретение относится к нефтехимии и технологии полимеров и может быть использовано при переработке гудронов. .

Изобретение относится к изоляционной композиции, включающей мастику, содержащую тяжелую нефтяную фракцию, абсорбент и окислитель. Причем композиция дополнительно содержит тяжелую нефтяную фракцию и зольные микросферы, взятые в соотношении, масс.%: тяжелая нефтяная фракция 42,5 - 45, мастика 42,5-45, зольные микросферы 10 - 15.

Изобретение относится к битумным эмульсиям и может быть использовано для антикоррозионной защиты стали и в дорожном строительстве. Катионная битумная эмульсия для антикоррозионной защиты стали, включающая битум, эмульгатор КАДЭМ-ВТ, кубовой остаток ректификации бензола, соляную кислоту, пеназолин К, дополнительно содержит синергическую смесь ингибиторов коррозии из 5,6,7,8-тетрахлорхинозолина, диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфата, при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 55-60; эмульгатор КАДЭМ-ВТ 2,9-4,5; кубовой остаток ректификации бензола 10-11; соляная кислота 0,6-0,8; (диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфат 0,3-0,4; 5,6,7,8-тетрахлорхинозолин 0,4-0,5; пеназолин К 0,4-0,9; вода остальное.

Изобретение относится к стабильным при хранении асфальтовым гранулам для дорожного покрытия, включающим сердцевину и оболочку, покрывающую сердцевину так, что гранула имеет максимальный размер от 1/16 до 2 дюймов, причем оболочка содержит водостойкий полимер или воск, или частицы, выбранные из неорганических частиц, частиц переработанного асфальтового покрытия и их комбинаций.

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 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 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 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.

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.
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.
Изобретение относится к способу получения битумных композиций и может найти применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов и гидроизоляции.
Наверх