Модификатор дорожных битумов и полимерно-битумное вяжущее на его основе



Модификатор дорожных битумов и полимерно-битумное вяжущее на его основе
Модификатор дорожных битумов и полимерно-битумное вяжущее на его основе
Модификатор дорожных битумов и полимерно-битумное вяжущее на его основе
Модификатор дорожных битумов и полимерно-битумное вяжущее на его основе
Модификатор дорожных битумов и полимерно-битумное вяжущее на его основе

 


Владельцы патента RU 2604217:

Штепа Сергей Вячеславович (RU)

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получаемым из нефти продуктам, востребованным в автодорожной отрасли. Продукт предназначен для полимерно-битумных вяжущих (ПБВ), применяемых для дорожного строительства, для мастик и гидроизоляционных материалов. Модификатор дорожных битумов, использующихся при приготовлении полимерно-битумных вяжущих, содержит, по меньшей мере, одно высоковязкое производное канифоли в виде сложного эфира абиентиновой кислоты, диспергированную органомодифицированну глину на основе монтмориллонита, модифицированную четвертичными аммониевыми солями, MOHAMET и компатибилизатор этиленвинилацетат ЭВА, полученный в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата с содержанием винил-ацетатных групп не менее 28%. При этом наноглина MOHAMET получена методом органомодификации Na+-монтмориллонита с применением поверхностно-активного вещества ПАВ четвертичного алкиламмония хлорида. В качестве высоковязкого производного канифоли в виде сложного эфира абиентиновой кислоты содержит глицериновый эфир канифоли и/или пентаэритритовый эфир канифоли. Изобретение также относится к полимерно-битумному вяжущему на основе указанного модификатора и битума нефтяного дорожного. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получаемым из нефти продуктам, востребованным в автодорожной отрасли. Продукт предназначен для полимерно-битумных вяжущих (далее - ПБВ), применяемых для дорожного строительства, для мастик и гидроизоляционных материалов.

Из уровня техники известно, что основными компонентами, придающими эластичность, износостойкость дорожному покрытию, в том числе стойкость к колееобразованию, являются ПБВ, изготавливаемые путем смешения нефтяных дорожных битумов и сополимеров стирола и бутадиена (СБС) в присутствии пластификаторов, например, ПБВ (RU 2181733 C08L 95/00 2004), содержащее битум и полимерный модификатор его свойств - низкоокисленный атактический полипропилен средневязкостной молекулярной массы 22000-29000 с 0,20-0,34 мол. % карбонильных групп, а в качестве битума - или битум, или его смесь с карбоцепными полимерами при содержании последних в смеси 2-5 мас. %.

Известен также полимерный модификатор битума (RU 2266934, C08L 95/00, 2005), содержащий битум, полиэтилен, резиновую крошку. В качестве пластифицирующей добавки используют мазут, а в качестве девулканизирующего неорганического соединения - известь строительную, при этом полиэтилен вводят вторичный как низкого, так и высокого давления.

Основной проблемой всех ПБВ является частичная совместимость сополимеров и битумных компонентов, сказывающаяся на стабильности системы при хранении и транспортировке свыше 5 часов в горячем состоянии.

Технический результат - повышение стабильности получаемого ПБВ при хранении и транспортировке за счет улучшения совместимости компонентов. Технический результат достигается тем, что модификатор дорожных битумов, использующихся при приготовлении полимерно-битумных вяжущих, содержит, по меньшей мере, одно высоковязкое производное канифоли в виде сложного эфира абиетиновой кислоты, диспергированную органомодифицированну глину на основе монтмориллонита, модифицированную четвертичными аммониевыми солями, MOHAMET и компатибилизатор этиленвинилацетат ЭВА, полученный в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата с содержанием винил-ацетатных групп не менее 28%.

При этом наноглина MOHAMET получена методом органомодификации Na+-монтмориллонита с применением поверхностно-активного вещества ПАВ четвертичного алкиламмония хлорида.

В качестве высоковязкого производного канифоли в виде сложного эфира абиетиновой кислоты содержит глицериновый эфир канифоли и/или пентаэритритовый эфир канифоли.

Другим объектом, обеспечивающим достижение технического результата, является полимерно-битумное вяжущее на основе модификатора, характеризующееся тем, что имеет следующий состав, масс ч.:

Сложные эфиры абиетиновой кислоты 100
Битум нефтяной дорожный 14÷112
Органомодифицированная глина MOHAMET 5,0÷7,5
Сополимер этилена и винилацетата 2,5÷4,0

Композицию изготавливают на стандартном смесительном оборудовании (реакторного типа или Z-образные смесители) при температурах 100-120°C по сравнению с обыкновенными марками на основе СБС при известной последовательности введения компонентов: термоэластопласт, наполнитель, мягчитель и прочие ингредиенты, необходимые для достижения конкретных целей.

ПРИМЕР 1

Приготовление композиции осуществляется следующим образом. В качестве основы используют синтезированные высоковязкие производные канифоли - сложные эфиры абиентиновой кислоты, в данном примере глицериновый эфир канифоли (100,0 масс.ч.), а также битум нефтяной дорожный БНД 60/90 в количестве 14,0 масс.ч. Добавляются также следующие компоненты: органомодифицированная глина марки MOHAMET производства ЗАО «МЕТАКЛЭЙ» в количестве 5,0 масс.ч. и сополимер этилена и винилацетата (ЭВА) с содержанием винилацетатных групп не менее 28% в количестве 2,5 масс.ч., выступающий в роли компатибилизатора. ЭВА (этиленвинилацетат) - это вещество, которое относится к полиолефинам, получается в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата. Винилацетатная группа:

Количество добавляемых компонентов полимерных материалов на основе СБС, масел, пластификаторов, различных адгезионных добавок в составе модификатора допускается в рамках, известных из уровня техники в данной области, и поэтому в примере нет необходимости это отражать. Добавки определяются в зависимости от свойств используемых дорожных битумов, на основе которых изготавливают полимерно-битумное вяжущее, от оборудования, использующегося для его получения, от температурных режимов, а также от потребительских требований по свойствам конечной продукции, поэтому не требует специальных примеров или пояснений.

ПРИМЕР 2

Приготовление композиции осуществляется следующим образом. В качестве основы используют пентаэритритовый эфир (100,0 масс.ч.), а также битумы нефтяные дорожные БНД 60/90 (в других примерах 90/130) в количеств 112,0 масс.ч. Добавляются глина марки MOHAMET в количестве 7,5 масс.ч. и сополимер этилена и винилацетата (ЭВА) в количестве 4,0 масс.ч.

ПРИМЕР 3

Приготовление композиции осуществляется следующим образом. В качестве основы используют синтезированные высоковязкие производные канифоли - сложные эфиры абиетиновой кислоты - смесь, которая содержит поровну пентаэритритовый эфир и глицериновый эфир канифоли, а также все три марки битумов нефтяных дорожных БНД (в других примерах 90/130) в количестве 95,0 масс.ч. Добавляются глина марки MOHAMET в количестве 6,5 масс.ч. и сополимер этилена и винилацетата (ЭВА) в количестве 3,0 масс.ч.

Характеристики полученной композиции (по примерам 1-3) и изделия из нее - температура размягчения по методу «Кольцо и Шар» - 78÷85°C, глубина проникания иглы 0,1 мм (пенетрация) при 25°C - 0,5÷5,0 мм-1, вязкость при различных температурах (скорость вращения шпинделя вискозиметра - 1,0 об./мин). Другие характеристики приведены в Таблице 1.

Модификатор MOHAMET В3 позволяет повысить совместимость компонентов ПБВ таким образом, что получаемые ПБВ-материалы остаются стабильны на протяжении не менее трех суток. Повышенная совместимость компонентов ПБВ качественным образом влияет на свойства получаемых ПБВ, что, в свою очередь, благоприятным образом влияет на конечные свойства дорожных покрытий. Стабильность компонентов ПБВ открывает новые возможности для транспортировки и хранения ПБВ в нагретом состоянии без опасения за качество материала, доставляемого на асфальтобетонные заводы. Кроме того, время приготовления ПБВ сокращается в 2-3 раза в зависимости от марки дорожного битума, использующегося в качестве сырья, что, помимо высокого качества ПБВ, существенно снижает издержки производителей подобного рода вяжущих материалов.

За обеспечение стабильности системы ПБВ отвечает диспергированная в связующем до интеркалированного состояния органомодицированная наноглина MOHAMET производства ЗАО «МЕТАКЛЭЙ». Добавляемая вместе с модификатором MOHAMET В3, органофильная наноглина совмещается как с СБС, так и с составляющими дорожного битума, при этом все компоненты ПБВ проникают в межслоевые расстояния наноглины, создавая своеобразную сетку многочисленных зацеплений, аналогично каркасным структурам, формирующихся при смешении с различными полимерами (чаще всего полиамиды, полиолефины).

Показатели качества ПБВ соответствуют ГОСТ 52056-2003 (см. Таблица 2).

Стабильность ПБВ при хранении соответствует стандарту ГОСТ EN 13399-2013 (см. Таблица 3).

Т.о. очевидно, что задача настоящего изобретения достигнута получением высококачественных ПБВ, компоненты которых стабилизированы модификатором, обозначенным как MOHAMET В3, и не расслаиваются при хранении в течение длительного времени в нагретом состоянии. Повышенная стабильность ПБВ позволяет без опасения за качество материала перевозить на большие расстояния дорожным подрядчикам для производства асфальтобетонных смесей непосредственно в месте дорожного строительства, получать высококачественные асфальтобетонные смеси для дорожного строительства, благодаря которым повысится долговечность и колеестойкость дорожного полотна, межремонтный срок его эксплуатации.

1. Модификатор дорожных битумов, использующихся при приготовлении полимерно-битумных вяжущих, содержащий, по меньшей мере, одно высоковязкое производное канифоли в виде сложного эфира абиетиновой кислоты, диспергированную органомодифицированную глину на основе монтмориллонита, модифицированную четвертичными аммониевыми солями, MOHAMET и компатибилизатор этиленвинилацетат ЭВА, полученный в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата с содержанием винил-ацетатных групп не менее 28%.

2. Модификатор дорожных битумов по п. 1, характеризующийся тем, что наноглина MOHAMET получена методом органомодификации Na+-монтмориллонита с применением поверхностно-активного вещества ПАВ четвертичного алкиламмония хлорида.

3. Модификатор дорожных битумов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высоковязкого производного канифоли в виде сложного эфира абиетиновой кислоты содержит глицериновый эфир канифоли.

4. Модификатор дорожных битумов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высоковязкого производного канифоли в виде сложного эфира абиетиновой кислоты содержит пентаэритритовый эфир канифоли.

5. Полимерно-битумное вяжущее на основе модификатора по любому из пп.1-4, характеризующееся тем, что имеет следующий состав, мас. ч.:

Сложные эфиры абиетиновой кислоты 100
Битум нефтяной дорожный 14÷112
Органомодифицированная глина MOHAMET 5,0÷7,5
Сополимер этилена и винилацетата 2,5÷4,0



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к производству жидких битумных материалов, которые могут найти широкое применение в качестве вяжущих для выполнения строительных, ремонтных, гидроизоляционных, монтажных и других видов работ.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к стабилизирующим добавкам, используемым при производстве щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМАС).
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для устройства верхнего и нижнего слоев покрытий дорожных одежд автомобильных дорог, велосипедных дорожек, тротуаров и площадок.

Группа изобретений относится к способу изготовления ленточного дорожно-строительного материала на основе полимерно-битумных вяжущих и может быть использована для обеспечения герметизации стыков и сопряжений при устройстве дорожных покрытий, мостовых сооружений и аэродромов.

Изобретение относится к способу получения привитых полимеров из полимера на основе конъюгированных звеньев диена и привитого компонента-производного тиола и может быть использовано для битум-полимерной композиции.

Изобретение относится к привитому полимеру GP, включающему основную цепь полимера Р и по меньшей мере один привитой компонент G, связанный с основной цепью полимера, причем привитой компонент G имеет общую формулу -S-R1-X-R2, в которой R1 и R2 независимо друг от друга представляют собой линейные или разветвленные, ненасыщенные или насыщенные углеводородные группы такие, что общее число атомов углерода в группах R1 и R2 составляет от 2 до 110; Х представляет собой амидную, амидо-кислотную функциональную группу, функциональную группу мочевины или уретана, причем привитой компонент G связан с цепью полимера Р через атом серы, при этом цепь Р получена в результате сополимеризации звеньев диена с сопряженными двойными связями и звеньев моновинилового ароматического углеводорода.

Изобретение относится к области строительного производства в автодорожной отросли и может быть применено при изготовлении асфальтобетона, в том числе с использованием нанотехнологий.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к составам асфальтобетонной смеси. Асфальтобетонная смесь включает вяжущее на битумной основе и минеральную часть, содержащую щебень, шлаковый песок размером 0-5 мм и минеральный порошок, при этом вяжущее дополнительно включает серу при соотношении серы с битумом 10-40:60-90, указанное серобитумное вяжущее содержится в количестве 4,5-6,0 мас.% сверх 100% по отношению к минеральной части, в качестве минерального порошка смесь содержит порошкообразные отходы электродного производства, состоящие в основном из углерода, в качестве щебня - известняковый щебень и указанного песка - песок из шлаков Надеждинского металлургического комбината при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум - 3,6-4,05 сверх 100% от минеральной части; сера - 0,45-2,4 сверх 100% от минеральной части; щебень - 50,5-60,0; шлаковый песок - 32,5-40,3; минеральный порошок - 6,5-11,0.

Изобретение относится к области получения битумных композиций, содержащих полимерные добавки и предназначенных для использования в дорожном строительстве. Состав битумной композиции для асфальтобетонных покрытий включает смесь битума и малеинизированного синдиотактического 1,2-полибутадиена, при этом используют малеинизированный 1,2-СПБ при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.: битум - 100, малеинизированный 1,2-СПБ - 1-8.

Изобретение относится к области производства композиционных составов для приготовления дорожно-строительных материалов и конкретно к способу получения серобитумного вяжущего.

Изобретение относится к области строительных материалов и изделий, а именно к способу приготовления асфальтобетонной смеси. Способ приготовления асфальтобетонной смеси, содержащей битум в количестве 3-9 мас.%, гидролизный лигнин фракции от 0 до 2,5 мм влажностью 10-50% в количестве 3-10 мас.% и минеральный материал, включающий щебень в количестве 30-70 мас.% и песок из отсевов дробления - остальное, включает одновременную подачу гидролизного лигнина и разогретого до 130-150°С битумного вяжущего в смеситель с разогретым до 130-150°С минеральным материалом. В другом варианте осуществляют подачу гидролизного лигнина непосредственно перед впрыском разогретого битумного вяжущего в смеситель с разогретым минеральным материалом. Техническим результатом является повышение характеристик прочности, сдвигоустойчивости и трещиностойкости асфальтобетонной смеси, а также снижение температуры нагрева минеральных материалов. 2 н.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.
Наверх