RU2139899C1 - Polymeric modifier for coating and method of preparing bitumen composition with polymeric modifier for coatings - Google Patents
Polymeric modifier for coating and method of preparing bitumen composition with polymeric modifier for coatings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139899C1 RU2139899C1 RU97122206A RU97122206A RU2139899C1 RU 2139899 C1 RU2139899 C1 RU 2139899C1 RU 97122206 A RU97122206 A RU 97122206A RU 97122206 A RU97122206 A RU 97122206A RU 2139899 C1 RU2139899 C1 RU 2139899C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- modifier
- composition
- production
- rubber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к материалам и технологиям, изменяющим физико-химические и механические свойства компонентов покрытий дорог, строительных сооружений, и могут быть применены для получения соответствующих составляющих покрытия, а также могут найти применение для приготовления различных мастик, вяжущих и других смесей, в которых по крайней мере одним из компонентов является битум. The present invention relates to materials and technologies that change the physicochemical and mechanical properties of components of road coatings, building structures, and can be used to obtain the corresponding coating components, and can also be used for the preparation of various mastics, binders and other mixtures in which at least one of the components is bitumen.
Известен полимерный модификатор для покрытий, содержащий смесь из каучука, в частности бутадиенметилстирольного каучука, которая в качестве полимерной добавки введена в битум, образуя с последним соответствующую композицию для покрытия дорог (См. авторское свидетельство СССР N 547489, C 08 L 95/00, 1976 г.). Known polymer coating modifier containing a mixture of rubber, in particular butadiene methyl styrene rubber, which is introduced into bitumen as a polymer additive, forming with the latter an appropriate composition for coating roads (See USSR Copyright Certificate N 547489, C 08 L 95/00, 1976 g.).
Этот известный полимерный модификатор представляет собой порошкообразную смесь из твердых частиц каучука. В таком состоянии он хранится, транспортируется и вводится в битум, который должен находиться в соответствующем состоянии. This known polymer modifier is a powder mixture of solid rubber particles. In this state, it is stored, transported and introduced into bitumen, which must be in the appropriate state.
Однако такой известный полимерный модификатор имеет существенные недостатки, а именно:
- при хранении и транспортировке он слеживается и комкуется, нарушая однородность смеси и соответственно ухудшая условия введения его в битум;
- в каучуке, являющемся в данном случае высокомолекулярным, жестким материалом, содержатся микроэлементы металлов, в частности железа, которые имеют жесткие связи с другими микроэлементами каучукового материала. Это не позволяет модификатору органически войти в битум, а следовательно, улучшить пластические свойства образуемой композиции.However, such a known polymer modifier has significant disadvantages, namely:
- during storage and transportation, it cakes and crumbles, violating the homogeneity of the mixture and, accordingly, worsening the conditions for its introduction into bitumen;
- in the rubber, which in this case is a high molecular weight, rigid material, contains trace elements of metals, in particular iron, which have tight bonds with other trace elements of rubber material. This does not allow the modifier to organically enter bitumen, and therefore, improve the plastic properties of the resulting composition.
Известен способ приготовления битумной композиции для дорожного покрытия, включающий смешивание битума в вязком состоянии с упомянутым известным полимерным модификатором, представляющим собой смесь из каучука, в частности бутадиенметилстирольного каучука, измельченного в порошок, причем смешивание битума с этим модификатором ведут при нагреве смеси до температуры +150-200oC и до образования визуально наблюдаемой однородной массы (см. описание изобретения по авторскому свидетельству СССР N 547489, C 08 L 95/00, 1976 г. ).A known method of preparing a bitumen composition for paving, including mixing a bitumen in a viscous state with the aforementioned known polymer modifier, which is a mixture of rubber, in particular butadiene methyl styrene rubber, powdered, and mixing the bitumen with this modifier is carried out by heating the mixture to a temperature of +150 -200 o C and before the formation of a visually observable homogeneous mass (see the description of the invention according to the USSR copyright certificate N 547489, C 08 L 95/00, 1976).
Этот известный способ приготовления битумной композиции повышает активность полимерного модификатора при его введении в битум, в частности, за счет температуры нагрева смеси битума с модификатором. This known method of preparing a bitumen composition increases the activity of the polymer modifier when it is introduced into bitumen, in particular, due to the heating temperature of the mixture of bitumen with the modifier.
Однако данный известный способ приготовления битумной композиции с полимерным модификатором для покрытий дорог обладает существенными недостатками, а именно:
- смешивание битума и полимерного модификатора ведут при повышенных температурах, которые во многом продиктованы составом и физическим состоянием полимерного модификатора;
- состояние бутадиенметилстирольного каучука, в котором его вводят в вязкий битум, при смешивании с последним образует грубодисперсную смесь и, следовательно, термодинамически устойчивую смесь, например, до сравнению с нефтяным битумом;
- упомянутое состояние модификатора не позволяет ему равномерно проникать в вязкий битум, что при нагреве и смешивании упомянутых компонентов приводит к образованию смеси из двух жидкостей, различающихся по вязкости и нарушению относительной стабильности коллоидной системы битума;
- получаемая битумная композиция обладает незначительно повышенной термостабильностью.However, this known method of preparing a bitumen composition with a polymer modifier for road coatings has significant disadvantages, namely:
- mixing of bitumen and a polymer modifier is carried out at elevated temperatures, which are largely dictated by the composition and physical condition of the polymer modifier;
- the state of butadiene methyl styrene rubber, in which it is introduced into viscous bitumen, when mixed with the latter forms a coarse mixture and, therefore, a thermodynamically stable mixture, for example, compared with petroleum bitumen;
- the said state of the modifier does not allow it to uniformly penetrate into viscous bitumen, which, when heated and mixed, causes the formation of a mixture of two liquids that differ in viscosity and violate the relative stability of the colloidal bitumen system;
- the resulting bitumen composition has a slightly increased thermal stability.
Известен полимерный модификатор для покрытий, содержащий смесь из каучука, в частности, из отходов производства синтетического дивинилальфаметилстирольного каучука, которые в качестве полимерной добавки введены в битум, образуя с последним соответствующую композицию для покрытий (см. авторское свидетельство СССР N 907042, C 09 D 03/24, C 08 L 95/00, 1982 ). A known polymer modifier for coatings containing a mixture of rubber, in particular from waste from the production of synthetic divinylalamethyl styrene rubber, which is introduced into bitumen as a polymer additive, forming the corresponding coating composition with the latter (see USSR copyright certificate N 907042, C 09 D 03 / 24, C 08 L 95/00, 1982).
Этот известный полимерный модификатор выбирается в качестве прототипа, так как решает аналогичную задачу, что и предлагаемый новый полимерный модификатор, а также имеет с ним много общих существенных признаков. This well-known polymer modifier is selected as a prototype, as it solves a similar problem as the proposed new polymer modifier, and also has many common essential features with it.
Прототип представляет собой раствор линейного сополимера дивинила с альфаметилстиролом в кубовых остатках производства альфаметилстирола. В таком виде он хранится, транспортируется и вводится в битум. The prototype is a solution of a linear copolymer of divinyl with alpha-methylstyrene in still bottoms from the production of alpha-methylstyrene. In this form, it is stored, transported and introduced into bitumen.
Однако и прототип имеет существенные недостатки, а именно:
- имеет низкие адгезионные свойства;
- плохо совместим с битумом даже при повышенных температурах (180-200oC);
- при смешивании с битумом образует с ним композицию с низкой деформативной способностью, низкой прочностью, плохой адгезией (см. описание изобретения по упомянутому авторскому свидетельству СССР);
- кубовые остатки производства альфаметилстирола, являющиеся одним из основных компонентов растворной части изготовляемой из битума композиции, при изотермическом прогреве повышают жесткость системы в целом за счет образования полиальфаметилстирольных блоков.However, the prototype has significant disadvantages, namely:
- has low adhesive properties;
- poorly compatible with bitumen even at elevated temperatures (180-200 o C);
- when mixed with bitumen forms with it a composition with low deformation ability, low strength, poor adhesion (see the description of the invention according to the mentioned USSR copyright certificate);
- vat residues of the production of alpha-methylstyrene, which are one of the main components of the solution part of the composition made from bitumen, during isothermal heating increase the stiffness of the system as a whole due to the formation of polyalphamethylstyrene blocks.
Известен способ приготовления битумной композиции для дорожного покрытия, включающий смешивание битума в вязком состоянии с упомянутым известным последним полимерным модификатором, который представляет собой смесь из каучука, в частности, в виде отходов производства синтетического дивинилальфаметилстирольного каучука, например, стадии отгонки мономеров и латекса и хранения латекса (при старении), гомогенизацию замеса при температуре смешивания, а именно +180- 200oC в течение 3-х часов с последующей фильтрацией полученного продукта (см. описание изобретения по авторскому свидетельству СССР N 907042, C 09 D 03/24; C 08 L 95/00; 1982 ).A known method of preparing a bitumen composition for paving, including mixing the bitumen in a viscous state with the aforementioned last known polymer modifier, which is a mixture of rubber, in particular in the form of waste from the production of synthetic divinylalmethyl styrene rubber, for example, the stage of distillation of monomers and latex and storage of latex (aging) homogenising the mix at a mixing temperature, namely + 180- 200 o C for 3 hours followed by filtering the obtained product (see. for ISAN invention, author's certificate USSR N 907042, C 09 D 03/24; C 08 L 95/00; 1982).
Этот известный способ приготовления битумной композиции с полимерным модификатором для покрытий дорог выбирается в качестве прототипа, поскольку направлен на решение задачи, решаемой и предлагаемым новым способом, а также обладает с ним наибольшим числом общих признаков. This known method of preparing a bitumen composition with a polymer modifier for road coatings is selected as a prototype, since it is aimed at solving the problem being solved and proposed in a new way, and also has the greatest number of common features with it.
Однако и этот прототип обладает существенными недостатками, а именно:
- при введении полимерного модификатора, который был упомянут последним, в битум их взаимное перемешивание ведут при повышенных температурах (+180-200oC);
- указанный известный модификатор по отношению к битуму при смешиваний с последним выступает в качестве второго вещества - вещества, имеющего иную, отличную от битума, вязкость. Это нарушает относительную стабильность коллоидной системы битума, а следовательно, незначительно повышается термостабильность изготавливаемой битумной композиции;
- с конца 80-х годов снят с производства один из основных компонентов из составляющих латексов - Неозон - Д, так как он являлся сильнейшим канцерогенным веществом.However, this prototype also has significant disadvantages, namely:
- with the introduction of the polymer modifier, which was mentioned last, in bitumen, their mutual mixing is carried out at elevated temperatures (+ 180-200 o C);
- the specified known modifier with respect to bitumen when mixed with the latter acts as a second substance - a substance having a viscosity other than bitumen. This violates the relative stability of the colloidal system of bitumen, and therefore, slightly increases the thermal stability of the produced bitumen composition;
- since the end of the 80s, one of the main components of the constituent latexes, Neozone-D, was discontinued, since it was the strongest carcinogen.
Анализ известного научно-технического уровня показывает, что за последние 30-35 лет для получения покрытий из битумных композиций, особенно для дорожных покрытий, широко используют в битумной композиции полимерный модификатор, стремясь за счет его повысить качество всей композиции. An analysis of the known scientific and technical level shows that over the past 30-35 years, to obtain coatings from bitumen compositions, especially for road surfaces, a polymer modifier is widely used in a bitumen composition, trying to improve the quality of the whole composition due to it.
Однако получаемые композиции имеют слабые адгезионные свойства, низкую деформативность и приготавливаются при повышенных температурах и в течение длительного времени (3-4 часа). При этом поиск полимерного модификатора ведут как по его химическому составу, так и по физическому состоянию. В отношении способа приготовления битумной композиции ведется поиск полимерного модификатора, имеющего согласование по физико-химическому состоянию с битумом и позволяющего как снизить температуру приготовления композиции, так и сократить время ее изготовления. However, the resulting compositions have weak adhesive properties, low deformability and are prepared at elevated temperatures and for a long time (3-4 hours). In this case, the search for a polymer modifier is carried out both by its chemical composition and physical state. Regarding the method of preparing the bitumen composition, a polymer modifier is searched for that matches the physico-chemical state with bitumen and allows both to lower the temperature of preparation of the composition and to shorten the time of its manufacture.
Таким образом, описываемые далее изобретательские задачи известны давно, но до сих пор не имели своего решения. Thus, the inventive tasks described below have been known for a long time, but still have not had their solution.
Итак, первой задачей является создание полимерного модификатора для покрытий, который бы имел новое физико-химическое состояние и структуру, а также при хранений и транспортировке не нарушал бы своего состояния и своих свойств. So, the first task is to create a polymer modifier for coatings, which would have a new physicochemical state and structure, and also during storage and transportation would not violate its state and its properties.
Второй задачей предлагаемых изобретений является создание способа приготовления битумной композиции для дорожного покрытия, который бы не требовал нагрева смеси до повышенных температур, а время получения композиции было бы минимальным. При этом получаемая композиция обладала бы высоким качеством. The second objective of the proposed invention is the creation of a method of preparing a bitumen composition for paving, which would not require heating the mixture to elevated temperatures, and the time to obtain the composition would be minimal. In this case, the resulting composition would be of high quality.
Первая задача решена так, что в известном полимерном модификаторе, содержащем смесь из каучука, согласно настоящему изобретению, упомянутая смесь имеет адгезионный компонент и находится в гелеобразном состоянии. The first problem is solved so that in the known polymer modifier containing a mixture of rubber according to the present invention, said mixture has an adhesive component and is in a gel state.
В качестве адгезионного компонента могут быть применены продукты производства винилароматических углеводородов с температурой кипения не менее 130oC. Причем в качестве продуктов производства винилароматических углеводородов могут быть применены кубовые остатки упомянутого производства, например отходы производства этилбензола (или изопропилбензола), образующиеся при алкилировании бензола этиленом (изопропиленом). При этом необходимо заметить, что упомянутые кубовые остатки могут также содержать по крайней мере полимеры на основе этилена, если речь идет об отходе производства этилбензола (пропилена, если речь идет об отходе производства изопропилбензола), и производные ароматических углеводородов. Кроме того, может быть применен кубовый остаток ректификации винилароматических мономеров после выделения и очистки стирола.Vinyl aromatic hydrocarbon production products with a boiling point of at least 130 ° C can be used as an adhesion component. Moreover, bottoms of the mentioned production can be used as vinyl aromatic hydrocarbon production products, for example, ethylbenzene (or isopropylbenzene) production wastes resulting from the alkylation of benzene with ethylene ( isopropylene). It should be noted that the mentioned bottoms can also contain at least ethylene-based polymers when it comes to the waste of ethylbenzene production (propylene, when it comes to waste of the production of isopropylbenzene), and derivatives of aromatic hydrocarbons. In addition, bottoms distillation of vinyl aromatic monomers after isolation and purification of styrene can be applied.
Таким образом предлагается модификатор с новым составом и имеющий иное состояние, которые в совокупности позволяют сконцентрировать большой объем каучука, перевести его в состояние, выгодное для взаимодействия с битумом, и обеспечить им взаимосвязь. Подобное объединение достоинств в известных изобретениях модификаторов не наблюдалось. Упомянутые кубовые остатки имеют сложные составы и структуры, которые еще не установлены. Это не позволяет найти им практического применения (см.: Отходы и побочные продукты нефтехимических производств - сырье для органиченного синтеза. Под ред. М.И.Черкашина, Москва, "Химия", 1969, с.16-17). В нашем случае они способствуют переводу массы каучука в гелеобразное состояние и обеспечивают его сродство с битумом, срабатывая в качестве адгезионного компонента как по отношению к каучуку, так и в отношении битума. Применение указанных продуктов с температурой кипения ниже 130oC приводит к вскипанию модификатора раньше, чем он распространится в вязком битуме, имеющем температуру выше 130oC. Это затруднит введение каучука в битум. Если модификатору не придавать гелеобразного состояния, то каучук быстро свернется в выпадет в осадок, что не позволит оперативно и выгодно его ввести в битум.Thus, a modifier with a new composition and having a different state, which together allow you to concentrate a large amount of rubber, transfer it to a state favorable for interaction with bitumen, and provide them with a relationship, is proposed. A similar combination of advantages in the known inventions of modifiers was not observed. Mentioned vat residues have complex compositions and structures that have not yet been established. This does not allow them to find practical application (see: Wastes and by-products of petrochemical industries - raw materials for organic synthesis. Edited by M.I. Cherkashin, Moscow, Chemistry, 1969, p.16-17). In our case, they contribute to the transfer of the mass of rubber into a gel state and provide its affinity for bitumen, acting as an adhesive component both in relation to rubber and in relation to bitumen. The use of these products with a boiling point below 130 o C leads to boiling of the modifier before it spreads in a viscous bitumen having a temperature above 130 o C. This will complicate the introduction of rubber into bitumen. If the modifier is not given a gel state, then the rubber will quickly coagulate and precipitate, which will not allow it to be promptly and profitably introduced into bitumen.
По сравнению с прототипом предлагаемый полимерный модификатор имеет существенные отличия как по составу, так и по состоянию. Compared with the prototype, the proposed polymer modifier has significant differences both in composition and in condition.
Однако известно, что улучшение совместимости битума с полимером, плохо растворимым в растворителе алифатического и ароматического ряда, достигается за счет третьего компонента, хорошо совместимого с битумом (см. Розенталь Д. А. , Таболина Л. С., Федосова В.А. Модификация свойств битумов полимерными добавками; Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность. - Обзорная информация, Серия: Переработка нефти. Выпуск 6, 1988 г., с.26). However, it is known that improving the compatibility of bitumen with a polymer that is poorly soluble in an aliphatic and aromatic solvent is achieved by the third component, which is well compatible with bitumen (see Rosenthal D.A., Tabolina L.S., Fedosova V.A. Modification properties of bitumen with polymer additives; Oil refining and petrochemical industry. - Overview, Series: Oil refining.
В нашем случае эта задача решена нестандартно, а именно за счет адгезионного компонента, который является кубовым остатком, в частности, от производства этилбензола, образующейся при алкилировании бензола этиленом, что обеспечивает связываемость каучука с битумом, а за счет гелеобразного состояния в модификаторе удалось сконцентрировать каучук и затем это помогает вводить его в битум и с помощью адгезионного компонента закрепить его в битуме. Поэтому предлагаемый модификатор имеет высокий изобретательский уровень. In our case, this problem was solved non-standardly, namely due to the adhesive component, which is the bottom residue, in particular, from the production of ethylbenzene, which is formed during the alkylation of benzene with ethylene, which ensures the bonding of rubber with bitumen, and due to the gel state, the rubber was concentrated in the modifier and then it helps to introduce it into the bitumen and with the help of the adhesive component to fix it in the bitumen. Therefore, the proposed modifier has a high inventive step.
Вторая задача решена так, что в известной битумной композиции, включающей смешивание битума в вязком состоянии с полимерным модификатором, согласно настоящему изобретению в битум вводят модификатор из смеси, находящейся в гелеобразном состоянии, которую предварительно приготавливают из каучука и адгезионного компонента. Причем если в качестве адгезионного компонента выбирают продукты производства винилароматических углеводородов с температурой кипения не менее 130oC, содержащие полимеры по крайней мере на основе этилена (пропилена) и производные ароматических углеводородов, и после приготовления модификатора и придания ему гелеобразного состояния, то смешивание вязкого битума с упомянутым модификатором ведут при температуре 130-165oC С со скоростью 50-70 об./мин в течение 10-20 мин.The second problem is solved so that in a known bitumen composition comprising mixing a viscous bitumen with a polymer modifier according to the present invention, a modifier is introduced into the bitumen from a mixture in a gel state, which is preliminarily prepared from rubber and an adhesive component. Moreover, if products of the production of vinyl aromatic hydrocarbons with a boiling point of at least 130 o C, containing polymers based on at least ethylene (propylene) and derivatives of aromatic hydrocarbons, and after preparation of the modifier and imparting a gel state to it, are selected as viscous adhesive, mixing viscous bitumen with the above modifier is carried out at a temperature of 130-165 o C With a speed of 50-70 rpm./min for 10-20 minutes
В качестве адгезионного компонента могут быть применены продукты производства винилароматических углеводородов с температурой кипения не менее 130oC. Причем в качестве продуктов этого производства могут быть применены его кубовые остатки, например от производства этилбензола (или изопропилбензола), образующийся при алкилировании бензола этиленом (изопропиленом). При этом необходимо заметить, что упомянутые кубовые остатки могут также содержать по крайней мере полимеры на основе этилена, если речь идет об остатках от производства этилбензола (пропилена, если речь идет об остатках от производства изопропилбензола), и производные ароматических углеводородов. Кроме того, может быть применен кубовый остаток ректификации винилароматических мономеров после выделения и очистки стирола.Products of the production of vinyl aromatic hydrocarbons with a boiling point of at least 130 ° C can be used as an adhesive component. Moreover, bottoms of it can be used as products of this production, for example, from the production of ethylbenzene (or isopropylbenzene) resulting from the alkylation of benzene with ethylene (isopropylene) . It should be noted that the mentioned bottoms can also contain at least ethylene-based polymers when it comes to residues from the production of ethylbenzene (propylene, when it comes to residues from the production of isopropylbenzene), and derivatives of aromatic hydrocarbons. In addition, bottoms distillation of vinyl aromatic monomers after isolation and purification of styrene can be applied.
Такое новое техническое решение позволяет иметь способ изготовления битумной композиции, которую получают в 6-10 раз быстрее, чем по известному способу. При этом процесс протекает при пониженной температуре с получением композиции требуемого качества. This new technical solution allows you to have a method of manufacturing a bitumen composition, which is obtained 6-10 times faster than by a known method. In this case, the process proceeds at a reduced temperature to obtain a composition of the required quality.
Предлагаемые изобретения объединены единым изобретательским замыслом, т. к. первое предназначено для использования со вторым, а второе является исходной задачей для первого изобретения. The proposed inventions are united by a single inventive concept, since the first is intended for use with the second, and the second is the original task for the first invention.
При реализации данных изобретений могут быть использованы битумы различных производств, как-то битумы марки БНД 60/90, или БДУ 70/100, либо БНД 90/130 и другие. When implementing these inventions can be used bitumen of various industries, such as
Предлагаемый полимерный модификатор может быть получен на многих каучуках, например, на синтетическом бутадиен-альфаметилстирольном каучуке (СКМС) или блок-сополимер стирола и бутадиена ДСТ-ЗО-01. В каждом из этих случаев в качестве адгезионного компонента лучше выбирать кубовые остатки производства этилбензола, образующиеся при алкилировании бензола этиленом. Это продукты производства винилароматических углеводородов с температурой кипения не менее 130oC. Упомянутый остаток имеет высококипящие продукты, основными из которых являются (мас.%):
Дибутилбензолы - 3,0; Дифенилметан- 2,2; Тетраэтилбензол - 28,2; Пента-, гексаэтилбензолы и ароматические углеводороды-58,0.The proposed polymer modifier can be obtained on many rubbers, for example, synthetic butadiene-alpha-methyl styrene rubber (SCMS) or a block copolymer of styrene and butadiene DST-ZO-01. In each of these cases, it is better to choose bottoms from ethylbenzene production resulting from the alkylation of benzene with ethylene as an adhesive component. These are products of the production of vinyl aromatic hydrocarbons with a boiling point of at least 130 o C. The mentioned residue has high boiling products, the main of which are (wt.%):
Dibutylbenzenes - 3.0; Diphenylmethane 2.2; Tetraethylbenzene - 28.2; Penta, hexaethylbenzenes and aromatic hydrocarbons-58.0.
Этот кубовый остаток представляет собой маслянистый или смолообразный продукт темно-коричневого цвета, и он имеет сложный состав, в котором присутствует и ряд неиндентифицированных соединений, и не совсем ясный состав тяжелого остатка. Последний, предположительно, - смесь низкомолекулярных полимеров на основе этилена (пропилена). В состав полимерных продуктов могут входить и производные ароматических углеводородов (см. Отходы и побочные продукта нефтехимических производств - сырье для органического синтеза. Под ред. М. И. Черкашина, М.Химия, 1989, с.17-18). Наличие различных технологий получения кубовых остатков упомянутых производств и сложность их состава создает трудности в поиске путей их рационального использования. В нашем случае многое решалось экспериментально. This still residue is an oily or gummy product of a dark brown color, and it has a complex composition, in which a number of unidentified compounds are present, and a not very clear heavy residue composition. The latter, presumably, is a mixture of low molecular weight polymers based on ethylene (propylene). The composition of polymer products may include derivatives of aromatic hydrocarbons (see Wastes and by-products of petrochemical industries - raw materials for organic synthesis. Edited by M. I. Cherkashin, M. Chemistry, 1989, pp. 17-18). The presence of various technologies for producing bottoms from the above-mentioned industries and the complexity of their composition creates difficulties in finding ways to rationally use them. In our case, much was decided experimentally.
Предлагаемый полимерный модификатор для покрытий приготавливают следующим образом. The proposed polymer modifier for coatings is prepared as follows.
В реакторную установку, имеющую мешалки, например, лопастного типа, вводят адгезионный компонент, например, продукты производства винилароматических углеводородов с температурой начала кипения не менее 130oC и содержащие полимеры на основе этилена, пропилена и производных ароматических углеводородов, которые представляют смолистое тягучее вещество.An adhesive component, for example, products of the production of vinyl aromatic hydrocarbons with a boiling point of at least 130 ° C and containing polymers based on ethylene, propylene and derivatives of aromatic hydrocarbons that represent a resinous viscous substance, is introduced into a reactor installation having stirrers, for example, of a vane type.
В этот же реактор вводят каучук, например синтетический товарный каучук линейной структуры, который измельчен в крошку. Причем при использовании соответствующего оборудования смешение происходит более надежным, стабильным, эффективным способом, особенно если используется ступенчатый метод приготовления смеси, при котором различные компоненты вводятся в определенном порядке, а полная однородность достигается за очень короткий промежуток времени. При этом всю смесь подвергают термообработке при давлении или без, что зависит от адгезионного компонента и каучука. Кроме того, смесь обрабатывают (по необходимости) также воздухом, который продувают через ее массу. Rubber is introduced into the same reactor, for example, synthetic commodity rubber of a linear structure, which is crushed into crumbs. Moreover, when using the appropriate equipment, the mixing takes place in a more reliable, stable, efficient way, especially if the stepwise method of preparing the mixture is used, in which the various components are introduced in a certain order, and complete uniformity is achieved in a very short period of time. In this case, the entire mixture is subjected to heat treatment with or without pressure, which depends on the adhesive component and rubber. In addition, the mixture is also treated (if necessary) with air, which is blown through its mass.
Процесс заканчивают после придания смеси гелеобразного состояния и получения ею требуемой вязкости. The process is completed after giving the mixture a gel-like state and obtaining the desired viscosity by it.
Конечный продукт имеет вид гомогенной гелеобразной структуры от светло-коричневого до черного цвета со специфическим запахом. The final product has the form of a homogeneous gel-like structure from light brown to black in color with a specific odor.
В частности, был взят упомянутый каучук в количестве 24 кг. Он был измельчен в порошок. Затем был взят адгезионный компонент - продукты производства винилароматических углеводородов с температурой начала кипения не менее 130oC и содержащие в данном случае полимеры на основе этилена, производных ароматических углеводородов, в том числе низкомолекулярные алифатические смолы (ПАБ). Его количество составило 76 кг. В итоге был получен полимерный модификатор в массе 100 кг и в гелеобразном состоянии. Он был расфасован по 1 кг. Это товар готовят к введению в битум для изготовления соответствующей композиции.In particular, said rubber was taken in an amount of 24 kg. He was pulverized. Then, an adhesive component was taken - products of the production of vinyl aromatic hydrocarbons with a boiling point of at least 130 o C and containing in this case polymers based on ethylene, derivatives of aromatic hydrocarbons, including low molecular weight aliphatic resins (PAB). Its amount was 76 kg. As a result, a polymer modifier was obtained in a mass of 100 kg and in a gel state. It was packaged in 1 kg. This product is being prepared for introduction into bitumen for the manufacture of an appropriate composition.
Экспериментально установлено, что получаемый модификатор для покрытий имеет следующее соотношение компонентов в смеси, мас.%:
Каучук - 24-14
Адгезионный компонент - 76-86
Этот полимерный модификатор для покрытий имеет показатели, которые приведены в таблице 1.It was experimentally established that the resulting modifier for coatings has the following ratio of components in the mixture, wt.%:
Rubber - 24-14
Adhesive component - 76-86
This polymer coating modifier has the indicators shown in table 1.
Полученный полимерный модификатор для покрытий не взрывоопасен, самопроизвольно не воспламеняется, не горит, не выделяет углеводородов в количествах, достаточных для образования горючих и взрывоопасных смесей. Но главное, он имеет хорошую совместимость с битумом, обладает повышенными адгезионными способностями, термостабильностью и однородностью. The resulting polymer coating modifier is not explosive, does not spontaneously ignite, does not burn, does not emit hydrocarbons in quantities sufficient to form combustible and explosive mixtures. But most importantly, it has good compatibility with bitumen, has enhanced adhesive capabilities, thermal stability and uniformity.
Предлагаемый способ изготовления битумной композиции с помощью предлагаемого настоящего модификатора реализуется следующим образом. The proposed method of manufacturing a bitumen composition using the proposed present modifier is implemented as follows.
В дорожный битум, нагретый до 135-145oC и находящийся в вязком состоянии, вводят полимерный модификатор, находящийся в ге- леобразном состоянии, которое предварительно ему придают путем смешивания смеси из каучука и адгезионного компонента. Причем перемешивание битума с упомянутым модификатором осуществляют механической мешалкой лопастного типа при скорости вращения 50-70 об./ мин до получения визуально наблюдаемой гомогенной композиции, которую обычно получают через 10-15 минут. Температура нагрева битума зависит от его марки.In the road bitumen, heated to 135-145 ° C and in a viscous state, a polymer modifier is introduced in a gel state, which is previously given to it by mixing a mixture of rubber and an adhesive component. Moreover, the mixing of the bitumen with the said modifier is carried out by a paddle-type mechanical stirrer at a rotation speed of 50-70 rpm./min to obtain a visually observable homogeneous composition, which is usually obtained after 10-15 minutes. The heating temperature of bitumen depends on its brand.
В таблице 2 представлено содержание компонентов композиции, изготавливаемой по предлагаемому способу. Table 2 presents the content of the components of the composition manufactured by the proposed method.
Результаты испытаний указанных в таблице 2 составов композицией в сравнении с известной композицией, полученной с помощью известного модификатора на основе дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ 30-01), приведены в таблице 3. The test results of the compositions indicated in table 2 by the composition in comparison with the known composition obtained using the known modifier based on divinyl styrene thermoplastic elastomer (DST 30-01) are shown in table 3.
Анализ данных таблиц 2, 3 показывает, что по мере увеличения количества модификатора в битуме происходит заметное изменение свойств битумной композиций. Причем увеличение модификатора в композиции более 8 мас.% становится экономически нецелесообразным, что и исключило последующие варианты из рассмотрения. An analysis of the data in Tables 2, 3 shows that as the amount of modifier in bitumen increases, a noticeable change in the properties of bitumen compositions occurs. Moreover, an increase in the modifier in the composition of more than 8 wt.% Becomes economically impractical, which excluded the following options from consideration.
Для более объективной оценки качества получаемой композиции с помощью предлагаемого модификатора и по предлагаемому способу проводились эксперименты на дорогах 2 технической категории. Результаты приведены в таблице 4. For a more objective assessment of the quality of the resulting composition using the proposed modifier and the proposed method, experiments were conducted on
Таким образом предлагаемые изобретения практически применимы и обладают более высокими техническими эффектами. Thus, the proposed invention is practically applicable and have higher technical effects.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97122206A RU2139899C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Polymeric modifier for coating and method of preparing bitumen composition with polymeric modifier for coatings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97122206A RU2139899C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Polymeric modifier for coating and method of preparing bitumen composition with polymeric modifier for coatings |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97122206A RU97122206A (en) | 1999-09-10 |
| RU2139899C1 true RU2139899C1 (en) | 1999-10-20 |
Family
ID=20200840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97122206A RU2139899C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Polymeric modifier for coating and method of preparing bitumen composition with polymeric modifier for coatings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2139899C1 (en) |
-
1997
- 1997-12-24 RU RU97122206A patent/RU2139899C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5270361A (en) | Asphalt composition and process for obtaining same | |
| US6706787B1 (en) | Method for preparing asphalt/polymer emulsion-rubber paving composition | |
| US7547356B2 (en) | Synthetic asphalt recycled tire rubber emulsions and processes for making them | |
| US5095055A (en) | Using branched polymers to improve the storage stability of acid treated polymer modified asphalts (PNE-577) | |
| CA2976949A1 (en) | Emulsions with polymerized oils & methods of manufacturing the same | |
| CN100393808C (en) | Polymer-modified asphalt composite and manufacturing method thereof | |
| JPH08503252A (en) | Treatment of rubber to form a bituminous composition | |
| PL101436B1 (en) | METHOD OF MAKING MODIFIED ROAD ASPHALT | |
| RU2139899C1 (en) | Polymeric modifier for coating and method of preparing bitumen composition with polymeric modifier for coatings | |
| RU2156267C2 (en) | Bitumen-polymer mixture production, and bitumen- polymer mixture | |
| CN1065670A (en) | Emulsive water-proof coatings making method from waste resin | |
| JP5289658B2 (en) | Aqueous solution of synthetic bitumen, its production and use | |
| RU95121113A (en) | Method of producing bitumen and polymer mixtures, mixture of bitumen and polymer mixtures | |
| WO1997009389A1 (en) | Pavement binder | |
| JP3871704B2 (en) | Modified rubber cement manufacturing method | |
| Xia et al. | Investigation on performance and mechanism of grafting activated waste leather powder modified asphalt | |
| US3096192A (en) | Asphalt compositions having reduced stripping tendencies | |
| US3879323A (en) | Process for preparing a mixture of bitumen, a high-boiling hydrocarbon and a rubber-like copolymer of ethylene, at least one other alpha-alkene and, if necessary, one or more polyenes | |
| JP2006002124A (en) | Method for recycling resin-based waste material | |
| CN101450986B (en) | Modified polyolefin material and special modified resin and their preparation methods | |
| US5854322A (en) | Coal tar pitch modified by nitrile butadiene rubber | |
| US3265517A (en) | Hydrodechlorination processes and products of chlorinated asphaltenes and thermoplastic hydrocarbon resins | |
| US3951901A (en) | Process for the production of homogeneous polyolefin rubber-oil mixtures | |
| US6277904B1 (en) | Tires/retreads including trinidad lake asphalt as a component thereof | |
| US3284397A (en) | Hydrocarbon oil-aqueous acid rubber emulsion |