RU2285024C1

RU2285024C1 - Bitumen-rubber mastic

Info

Publication number: RU2285024C1
Application number: RU2005125179/04A
Authority: RU
Inventors: Тамилла Фатхиевна Ганиева (RU); Тамилла Фатхиевна Ганиева; Алим Фейзрахманович Кемалов (RU); Алим Фейзрахманович Кемалов; Рево Зиганшинович Фахрутдинов (RU); Рево Зиганшинович Фахрутдинов; Руслан Алимович Кемалов (RU); Руслан Алимович Кемалов; пин Александр Юрьевич Л (RU); Александр Юрьевич Ляпин; Сергей Владимирович Борисов (RU); Сергей Владимирович Борисов; Самира Рашидовна Магдеева (RU); Самира Рашидовна Магдеева
Original assignee: ООО НПЦ "Инвента"
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2006-10-10

Abstract

FIELD: manufacture of building materials.

SUBSTANCE: bitumen-rubber mastic suitable for use in roofing materials, for protection metallic, concrete, and other bases as well as for sealing seams in road building is composed of, wt %: petroleum bitumen 59.0-80.5; bromobutyl rubber or butadiene rubber, or butyl rubber, or low-molecular weight polyethylene 6.0-15.0; rapeseed oil or C₂₀-C₂₆-olrfin fraction or propylene trimer and tetramer production waste 8.0-15.0; sulfur 0.5-1.0; dolomite powder or mining concentrating plant pellets 5.0-10.0.

EFFECT: improved qualitative characteristics of mastic.

2 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве кровельных материалов, для защиты металлических, бетонных и других оснований, а также для герметизации швов в дорожном строительстве.The invention relates to building materials and can be used as roofing materials, to protect metal, concrete and other substrates, as well as for sealing joints in road construction.

Известна композиция (авт. св. СССР №834049, кл. С 08 L 95/00, опубл. 1981), включающая битум, бутилкаучук, пластификатор и наполнитель. Недостатком композиции является то, что совокупность невысокой прочности и слишком большого удлинения приводит к отрыву композиции из швов покрытий автомобильных дорог. Кроме того, композиция отличается недостаточной морозостойкостью.Known composition (ed. St. USSR No. 834049, class C 08 L 95/00, publ. 1981), including bitumen, butyl rubber, plasticizer and filler. The disadvantage of the composition is that the combination of low strength and too much elongation leads to separation of the composition from the seams of the coatings of roads. In addition, the composition is characterized by insufficient frost resistance.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является битумно-каучуковая мастика (авт. свид. СССР №1715757, кл. С 04 В 26/26, С 08 L 95/00, опубл. 1992, прототип), включающая битум, бутадиенметилстирольный каучук, канифоль, наполнитель - известь-пушонку, растворитель - толуол и поливинил-н-бутиловый эфир, серу и тиурам при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the proposed invention is bitumen-rubber mastic (ed. St. USSR No. 1715757, class C 04 B 26/26, C 08 L 95/00, publ. 1992, prototype), including bitumen, butadiene methyl styrene rubber, rosin, the filler is lime powder, the solvent is toluene and polyvinyl n-butyl ether, sulfur and tiuram in the following ratio of components, wt.%:

Битум Bitumen 17,5-22,517.5-22.5 Бутадиенметилстирольный каучук Styrene butadiene rubber 7,5-9,57.5-9.5 Канифоль Rosin 0,5-2,50.5-2.5 Известь-пушонка Lime Fluff 15-2015-20 Поливинил-н-бутиловый эфир Polyvinyl n-butyl ether 0,5-2,50.5-2.5 Сера Sulfur 0,25-0,50.25-0.5 Тиурам Tiuram 0,25-0,50.25-0.5 Толуол Toluene ОстальноеRest

Известная композиция мастики обладает сравнительно низкими значениями водостойкости, теплостойкости и адгезии к бетонной поверхности.Known mastic composition has a relatively low values of water resistance, heat resistance and adhesion to a concrete surface.

Задачей изобретения является создание битумно-каучуковой мастики, обладающей более высокими значениями теплостойкости, водостойкости и адгезии к бетонной поверхности.The objective of the invention is the creation of bitumen-rubber mastic with higher values of heat resistance, water resistance and adhesion to a concrete surface.

Поставленная задача решается созданием битумно-каучуковой мастики, включающей битум нефтяной, каучук, наполнитель, растворитель и серу, отличающейся тем, что содержит в качестве наполнителя доломитовый порошок или порошок окатышей горно-обогатительных комбинатов, в качестве растворителя и дополнительно пластификатора - рапсовое масло или фракцию α-олефинов C₂₀-С₂₆, или отход производства тримеров и тетрамеров пропилена, представляющий собой смесь изомеров олигомеров пропилена С₁₅, в качестве каучука - бромбутил каучук или бутадиеновый каучук, или бутилкаучук, или низкомолекулярный полиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved by the creation of bitumen-rubber mastic, including petroleum bitumen, rubber, filler, solvent and sulfur, characterized in that it contains dolomite powder or powder of pellets from mining and processing plants, rapeseed oil or fraction as a solvent and additional plasticizer α-olefin C ₂₀ -C _26, or a waste product trimers and tetramers of propylene, a mixture of isomers of C ₁₅ oligomers of propylene, as the rubber - bromobutyl rubber or butadiene rubber, or butyl rubber, or a low molecular weight polyethylene with the following component ratio, wt.%:

Битум нефтяной Oil bitumen 59,0-80,559.0-80.5 Бромбутил каучук или бутадиеновыйBromobutyl rubber or butadiene каучук, или бутилкаучук, илиrubber, or butyl rubber, or низкомолекулярный полиэтилен low molecular weight polyethylene 6,0-15,06.0-15.0 Рапсовое масло или фракция α-олефиновRapeseed oil or α-olefin fraction C₂₀-С₂₆, или отход производства тримеровC ₂₀ -C ₂₆ , or waste trimers и тетрамеров пропилена and tetramers of propylene 8,0-15,08.0-15.0 Сера Sulfur 0,5-1,00.5-1.0 Доломитовый порошок или порошокDolomite powder or powder окатышей горно-обогатительных комбинатов pellets of mining and processing enterprises 5,0-10,05.0-10.0

В качестве битума нефтяного применяют битумы изоляционные по ГОСТ 9812-74, или строительные по ГОСТ 6617-76, или кровельные по ГОСТ 9548-74.Insulating bitumen is used as oil bitumen according to GOST 9812-74, or building bitumen according to GOST 6617-76, or roofing bitumen according to GOST 9548-74.

Фракция α-олефинов С₂₀-С₂₆ побочный продукт при производстве альфа-олефинов C₈-C₁₀, С₁₀-С₁₂, C₁₂-C₁₈ термокаталитической олигомеризацией этилена, соответствует ТУ 2411-068-05766801-97: температура вспышки - 171°С, самовоспламенения - 250°С.The fraction of α-olefins C ₂₀ -C _{26 by} -product in the production of alpha-olefins C ₈ -C ₁₀ , C ₁₀ -C ₁₂ , C ₁₂ -C _{18 by} thermocatalytic oligomerization of ethylene, corresponds to TU 2411-068-05766801-97: flash point - 171 ° C, autoignition - 250 ° C.

Масло рапсовое по ГОСТ 8988-77 вырабатывается путем прессования и экстракции семян рапса.Rapeseed oil according to GOST 8988-77 is produced by pressing and extraction of rapeseed.

Отход производства тримеров и тетрамеров пропилена - продукт ОАО «Нижнекамскнефтехим» представляет собой смесь изомеров олигомеров пропилена С₁₅.Waste from the production of trimers and tetramers of propylene - a product of OAO Nizhnekamskneftekhim is a mixture of isomers of propylene oligomers C ₁₅ .

Бромбутил каучук по ТУ 2294-096-05766801-2000 - продукт ОАО «Нижнекамскнефтехим».Bromobutyl rubber according to TU 2294-096-05766801-2000 is a product of OAO Nizhnekamskneftekhim.

В качестве бутилкаучука применяют бутилкаучук марки БК-2045Т или марки БК-1530 по ГОСТ 2199-78.As butyl rubber used butyl rubber brand BK-2045T or brand BK-1530 according to GOST 2199-78.

Бутадиеновый каучук марки СКБ получают анионной полимеризацией бутадиена, инициированной металлическим натрием. Указанный каучук (продукт Казанского завода синтетического каучука) имеет нерегулярное строение. Содержание 1,4-звеньев в среднем составляет 34%, 1,2-звеньев - 66%. Молекулярный вес достигает 200 тыс. а. е. Температура стеклования составляет - (50°С).SKB grade butadiene rubber is produced by anionic polymerization of butadiene initiated by metallic sodium. The specified rubber (product of the Kazan plant of synthetic rubber) has an irregular structure. The content of 1,4-links averages 34%, 1,2-links - 66%. The molecular weight reaches 200 thousand a. e. The glass transition temperature is - (50 ° C).

Низкомолекулярный полиэтилен (побочный продукт, отделяемый при сепарации возвратного этилена при высоком давлении 20-60 МПа) - воскообразное, полупрозрачное, гидрофобное вещество белого цвета, обладающее высокой адгезией к различным материалам. Продукт состоит из смеси насыщенных углеводородов, преимущественно нормального строения (температура плавления - 90°С, температура каплепадения 80°С, температура вспышки в открытом тигле - 263°С, молекулярная масса - 1500, температура начала кипения - 330°С.Low molecular weight polyethylene (a by-product separated during separation of return ethylene at a high pressure of 20-60 MPa) is a waxy, translucent, hydrophobic substance of white color, which has high adhesion to various materials. The product consists of a mixture of saturated hydrocarbons, mainly of normal structure (melting point - 90 ° C, dropping point 80 ° C, flash point in an open crucible - 263 ° C, molecular weight - 1500, boiling point - 330 ° C.

В качестве серы применяют элементную товарную серу по ГОСТ 126-76.As sulfur, elemental commercial sulfur is used according to GOST 126-76.

Применяемый порошок окатышей - побочный продукт в технологическом процессе производства восстановленного горячебрикетированного железа (продукт Лебединского горно-обогатительного комбината. Белгородская область, г. Губкин). Гранулометрический состав окатышей следующий: остаток на сите 0,14 мм - не более 2 мас.%. Состав окатышей, мас.%: FeO - 1,53; Fe₃O₄ (FeO F₂O₃) - 4,90; F₂О₃ - 90,53; SiO₂ - 3,30; CaO - 0,11; S - 0,007; Р - 0,006. Остальные 1,117% составляют (по мере убывания): Al₂О₃, MgO, K₂O, Na₂O, T_iO₂.The pellet powder used is a by-product in the manufacturing process for the production of reduced hot briquetted iron (product of the Lebedinsky mining and processing plant. Belgorod region, Gubkin). The granulometric composition of the pellets is as follows: the residue on the sieve of 0.14 mm is not more than 2 wt.%. The composition of the pellets, wt.%: FeO - 1.53; Fe ₃ O ₄ (FeO F ₂ O ₃ ) - 4.90; F ₂ O ₃ - 90.53; SiO ₂ - 3.30; CaO - 0.11; S is 0.007; P is 0.006. The remaining 1.117% are (in decreasing order): Al ₂ O ₃ , MgO, K ₂ O, Na ₂ O, T _i O ₂ .

Доломитовый порошок и порошок окатышей горно-обогатительных комбинатов имеют следующий зерновой состав, мас.%:Dolomite powder and pellet powder of mining and processing enterprises have the following grain composition, wt.%:

0,315 мм0.315 mm не менее 100not less than 100 0,07 мм0.07 mm не менее 90not less than 90

Последовательность приготовления мастик следующая: один из вышеперечисленных каучуков в расчетном количестве вводили в один из перечисленных растворителей, оставляли на сутки для набухания, затем перемешивали при 90-100°С до полной однородности. Полученный раствор в расчетном количестве вводили в битум, нагретый до 80°С, перемешивая до однородности, затем туда при той же температуре добавляли серу при перемешивании и на заключительной стадии добавляли расчетное количество порошка доломита или окатышей и перемешивали при 90°С до полной однородности. Составы и свойства приготовленных образцов мастик приведены в табл.1 и 2, соответственно.The sequence of preparation of mastics is as follows: one of the above rubbers in the calculated amount was introduced into one of the listed solvents, left for a day to swell, then stirred at 90-100 ° C until completely uniform. The resulting solution in the calculated amount was introduced into bitumen heated to 80 ° C, stirring until uniform, then sulfur was added thereto at the same temperature with stirring, and at the final stage, the calculated amount of dolomite powder or pellets was added and mixed at 90 ° C until completely uniform. The compositions and properties of the prepared mastic samples are given in tables 1 and 2, respectively.

Таблица 1
Составы приготовленных мастикTable 1
The compositions of the prepared mastics №№ образцаSample No. Состав, % мас.Composition,% wt. БитумBitumen Бром-бутил каучукBromobutyl rubber Низкомолекулярный полиэтиленLow molecular weight polyethylene БутилкаучукButyl rubber Бутадиеновый каучукButadiene rubber Фракция α-олефиновΑ-olefin fraction Рапсовое маслоRapeseed oil Отход пр-ва тримеров и тетрамеров пропиленаWaste production of trimers and tetramers of propylene Доломитовый порошокDolomite powder Порошок окатышейPellet Powder СераSulfur 1one 59,059.0 15,015.0 -- 15,015.0 10,010.0 1,01,0 22 65,265,2 -- 12,012.0 -- -- -- 13,013.0 9,09.0 0,80.8 33 70,070.0 -- -- 10,010.0 -- -- -- 11eleven 8,08.0 1,01,0 4four 74,074.0 8,08.0 10,010.0 -- -- -- 7,47.4 0,60.6 55 80,580.5 6,06.0 -- -- 7,07.0 5,55.5 0,50.5 66 75,575.5 6,06.0 8,08.0 10,010.0 0,50.5 77 66,066.0 15,015.0 12,012.0 6,06.0 1,01,0 88 67,067.0 11,011.0 15,015.0 5,05,0 1,01,0

Таблица 2
Свойства мастикtable 2
Mastic Properties Свойства мастикMastic Properties №№ образцовNo. of samples 1one 22 33 4four 55 66 77 88 прототипprototype Теплостойкость, °С, ГОСТ 2678-81Heat resistance, ° С, GOST 2678-81 100one hundred 120120 110110 105105 100one hundred 110110 120120 120120 80-9080-90 Гибкость слоя мастики при температуре, °С, ГОСТ 10296-79:Flexibility of mastic layer at temperature, ° С, GOST 10296-79: на стержне диаметром 10 ммon a rod with a diameter of 10 mm -25-25 -20-twenty -15-fifteen -20-twenty -25-25 -15-fifteen -25-25 -20-twenty -(10-25)- (10-25) на стержне диаметром 20 ммon a rod with a diameter of 20 mm -35-35 -35-35 -30-thirty -35-35 -35-35 -30-thirty -30-thirty -30-thirty -(10-35)- (10-35) водопоглощение в воде за 24 часа при 20°С, г/м², ГОСТ 2678-81water absorption in water for 24 hours at 20 ° C, g / m ² , GOST 2678-81 33 4four 55 33 66 4four 33 66 10-1410-14 Адгезия к бетонной поверхности, кг с/см² ГОСТ 2678-81Adhesion to a concrete surface, kg s / cm ² GOST 2678-81 2,72.7 3,03.0 3,03.0 2,52,5 2,62.6 3,03.0 2,52,5 3,03.0 1,2-2,01.2-2.0 Водонепроницаемость под гидростатическим давлением, кг с/см² Water resistance under hydrostatic pressure, kg s / cm ² 2,82,8 3,03.0 3,03.0 2,92.9 3,03.0 2,92.9 3,03.0 2,82,8 1,5-2,51.5-2.5

Claims

Bitumen-rubber mastic for waterproofing and sealing, including petroleum bitumen, rubber, filler, solvent and sulfur, characterized in that it contains dolomite powder or powder of pellets from mining and processing plants as a filler, rapeseed oil or fraction of rapeseed as a solvent and plasticizer α α-olefins C ₂₀ -C ₂₆ , or a waste product of trimers and tetramers of propylene, which is a mixture of isomers of propylene oligomers C ₁₅ , as rubber bromobutyl rubber, or butadiene rubber or butyl rubber or low molecular weight polyethylene in the following ratio of components, wt.%:

Oil bitumen 59.0-80.5 Bromobutyl rubber, or butadiene rubber rubber, or butyl rubber, or low molecular weight polyethylene 6.0-15.0 Rapeseed oil, or fraction of α-olefins C ₂₀ -C ₂₆ , or waste production trimers and tetramers of propylene 8.0-15.0 Sulfur 0.5-1.0 Dolomite powder or powder pellets of mining and processing enterprises 5.0-10.0