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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2226203

Bitumenzusammensetzung

Bitumenzusammensetzung

Name des Erfinders:. Glukhov VS; Gems AR. VF Stepanov. Sitnikov VV. Brekhov PP. Nechinenny VA. Dubina SI. Yakimova LA. Yakovleva TA
Der Name des Patentinhabers: Geschlossene Aktiengesellschaft "Tekhprogress"
Korrespondenzanschrift: 109147, Moskau, ul. Vorontsovskaya, 23, CJSC "Tekhprogress" Gen. Direktor V.F.Stepanovu
Startdatum des Patents: 2001.12.24

Die Erfindung betrifft die Herstellung von bituminösen Zusammensetzungen, die ein Polymer-Additiv im Straßenbau verwendet umfasst, für die Herstellung von Dach-, Abdichtungsstoffe und Dichtungsmassen. Die Bitumenzusammensetzung umfasst ein Bitumen-Blockcopolymer aus Styrol und Butadien mit Klebstoffzusatz - niedermolekulare maleiniertes Polybutadien mit einem Gehalt an gebundenem Maleinsäureanhydrid 12-21 Gew% aufweist, eine dynamische Viskosität bei 25 ° C von 10-100 Pa · s, und hat die folgende Zusammensetzung, in Gewichtsteilen. .: 81,0-97,5 Asphalt, Blockcopolymer von Butadien mit Styrol 2,0-14,0, wobei der Klebstoff Zusatz von 0,5-5,0. Die bituminöse Zusammensetzung kann ferner ein Polyethylenpolyamin oder Triethanolamin in einer Menge von 0,25-2,0 Gewichtsteilen umfassen 1 pbw wobei die Haftadditiv. Die Erfindung ermöglicht bei geringen Dosen eine hohe Hafteigenschaften der Bitumenzusammensetzung zu erhalten Haftadditive der physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Bitumenzusammensetzung zu erhöhen und den Bereich und die aufgebrachte Klebstoff Additive zu verlängern.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Bitumenzusammensetzungen Polymeradditive enthalten, insbesondere - ein Blockcopolymer (thermoplastisches Elastomer) verwendet im Straßenbau, für die Herstellung von Dach-, Abdichtungsstoffe und Dichtungsmassen.

Bekannte Zusammensetzung für Dach- und Dichtungsmaterialien, einschließlich Polymeradditive als eine Mischung von 0,5 bis 10,0 Gew.% Eines linearen Block-Copolymers AB, 2,0-5,0 Gew.% Eines linearen Blockcopolymer ABA, 65,0- . 95,0 Gewichts-% radiales Blockcopolymer (AB) 4 X, wobei A - ein Polystyrolblock Molekulargewicht von 10.000-30.000, B - Polybutadienblock mit einem Molekulargewicht, X - polyfunktionellen Vernetzungsmittel und 2,0-20,0 wt% Polystyrol mit einem Molekulargewicht von 10.000-30.000, nicht-oxidierte Bitumen, Füllstoff und aufgearbeiteten Reifen- oder Polybutadien in einem Verhältnis von Komponenten in der Zusammensetzung, in Gewichts-% aufweist ..:

Wobei die Mischung aus Blockcopolymeren von Polystyrol und 7-12

Nicht oxidierte Bitumen 58-73

Füllstoff 10-12

Reifen regenerierte oder Polybutadien 5-15

Außerdem wird für eine Zusammensetzung in einem Mischer unter Erwärmen Vorbereitung und bei einer Temperatur von 130 ± 20 ° C geladen wurde unter Rühren mit dem polymeren Additivs und aufgearbeiteten Reifen Füllstoff (Talk) 15 Minuten lang gemischt, dann zugeführt unoxidierten Teile Bitumen, auf eine Temperatur erhitzt 150-170ºS und bis eine homogene Masse (Patentnummer 1.807.999 der UdSSR, IPC C 08 L 95/00, C 08 K 7/00 // C 08 L 95/00, 09.00, 25:06, für 45-75 Minuten gemischt 53 00, die Priorität 11.29.90, veröffentlicht am 07/04/93, an der Hausnummer 13, BI).

Die bekannte Lösung ermöglicht es bezogen auf die Zusammensetzung, die Bruchdehnung und Festigkeit-zu-Metall-Befestigungsmaterial zu erhöhen, sondern auch die Kochtemperatur zu reduzieren.

Der Nachteil dieser Erfindung ist ein Mehrkomponenten-Polymergrundzusammensetzung sein Herstellungsverfahren Mehrstufige, seine Herstellungstechnologie Komplikation durch erfordern Bitumen und Polymeradditive zu ziemlich hohen Temperaturen, und die Notwendigkeit zu wenden es im geschmolzenen Zustand Vorwärmen.

bituminöse Zusammensetzung bekannt, umfassend 80-99 Gewichtsteile Bitumen, 1-20 Gewichtsteile Kautschuk (konjugiertes Dien-Homopolymere, statistische Copolymere von Styrol und konjugiertem Dien linearen oder verzweigten Blockcopolymeren von Styrol und konjugiertem Dien, vorzugsweise für einen linearen oder verzweigten Blockcopolymeren von Styrol-Butadien), 1-20 Gewichtsteile Mischungen von Schwefel und schwefelhaltigen Verbindungen in einem Gewichtsverhältnis von 20-60: 40-80 verbunden, die durch Mischen bei Temperaturen im 150-170ºS 1,5-2,0 h Bitumen und Kautschuk (überwiegend ein Blockcopolymer aus Styrol-konjugiertem Dien) erhalten wird, dann ein Gemisch von Schwefel und schwefelhaltige Verbindungen injiziert, und gegebenenfalls ferner - Aminadditiv löslich in dem Bitumen (Triethanolamin) und Blei peremeshevanie für 1,5-4,0 h (RF-Patent Nummer 2.011.166, IPC C 08 L 95/00, C 08 K 13/02, Priorität 07.12.90, publ. 30.04.94, Nummer 8 BI).

Die kombinierte Verwendung von Bitumen in bekannten Zusammensetzungen und aminhaltige Vernetzungssystem verwendeten Zusatzstoffe erheblich verbessert Widerstand von Asphaltbindermaterial zu knacken.

Nachteilig an der bekannten Zusammensetzung ist die Dauer seiner Herstellung Notwendigkeit, ein Schwefel- Vulkanisationssystem aus mit einer Mischung aus elementarem Schwefel und schwefelhaltigen Verbindungen umfassen, deren Herstellung ein separater Schritt, was die Möglichkeit einer unkontrollierten Erhöhung der Viskosität der Bitumenzusammensetzung bei der Lagerung aufgrund des Auftretens in der Zeit der Vulkanisationsverfahren zugeordnet.

Bekannte und bituminösen Zusammensetzung für die Abdichtung und Dichtung, bestehend aus 70 bis 79 Gew.% Bitumen, 9,5-15 Gew.% Styrol-Butadien-thermoplastisches Elastomer DST-30 oder Gummikrümel (Abfall Herstellung von Synthesekautschuk und Styrol-Butadien-Latices), 1,0-3, 0 Gew.% niedermolekulare Copolymer aus Butadien mit Acrylnitril oder Piperylenen, 8,0-10,0 Gew.% Weichmacher (naphthenoaromatic Kohlenwasserstoffe), 0,5-1,0 Gew.% Stearinsäure, 1,5 bis 3,0 wt. % Tensid (OP 7 und OP-10), die durch Mischen von 1,5-2,0 Teile für Komponenten oder in dem Mischer erhalten wird, die zu 160-170ºS erhitzte Bitumen dient, und dann wird es in Portionen von thermoplastischen Elastomers eingeführt ( oder Gummi Krume) und Stearinsäure, bis sie homogen macsy gerührt, dann nacheinander in das niedermolekulare Copolymer eingeführt wird, einem Weichmacher und einem oberflächenaktiven Mittel, entweder in zwei Schritten: in einem ersten Schritt wird das Konzentrat von 1 Stunde bei 70 ° C Teile in einem Vakuummischer Misch Asphalt mit all den anderen Komponenten in der zweiten Stufe wird in einen Mischer mit dem Rest des Bitumens 160-170ºS verabreicht Konzentrat in der ersten Stufe und Durchführung Rühren für 1,5-2,0 Stunden bei 150-170ºS erhalten erhitzt eingeführt, und das Verhältnis Bitumen, eingegeben in den ersten und zweiten Stufen 1: 1,41-2,95, bzw. (RF-Patent Nummer 2.011.667, IPC C 08 L 95/00, C 08 K 5/00, Priorität 09.01.91, veröffentlicht. 04/30/94, bei Byul.№8).

Bekannte bituminöse Zusammensetzung hat eine hohe Frostbeständigkeit, Festigkeit, geringe Bruchdehnung bei positiven Temperaturen.

Der Nachteil ist, seine Mehrkomponenten, Kalibrierung mit niedrigem Molekulargewicht Copolymer aus Butadien und Acrylnitril (NAC) verwenden, die sicher ökologisch, da längere Exposition gegenüber hohen Temperaturen durch das Copolymer in dem Bitumen Lösen kann FLÜSSIGEN ZUSTAND Restmonomer (NAC) in die Umwelt freigesetzt werden.

Bekannte Polymer-Bitumen-Abdichtungs Mastix, bestehend aus 72-85% Gewichts nizkomarochnogo Bitumen, 5-8 Gewichts-% Styrol-Butadien-thermoplastisches Elastomer DST-30 und 10-20 Gewichts-% eines feinen teilchenförmigen Füllstoff - Hemihydrat Phosphogips, der wie folgt erhalten wird: ... In Turbomischer Bitumen dient , sie auf eine Temperatur erhitzt wird 160-180ºS wird unter ständigem Rühren in einem Teil des Füllstoffs Bitumen Füllstoff-Verhältnis von 1 eingeführt: 0,028 und rührt für 10-20 Minuten, dann wird das resultierende Gemisch in den ersten Abschnitt des thermoplastischen DST-30 eingeführt, um eine Mischung mit einem Verhältnis von Bitumen zu erhalten: TPE : Füllstoff 1: 0,002: 0,028 und dann 5-10 min in gleichen Teilen mit dem Rest des thermoplastischen erhalten, die eine Mischung mit einem Verhältnis von Bitumen berechnet: TPE: 1 Exzipienten: 0,058-0,110: 0,028, wurde die Mischung 40-60 Minuten lang gerührt, und danach dann wird die restliche Menge des Füllstoffs für 4-8 Minuten eingeführt, dann wird die endgültige Mischung für 10-30 Minuten bis zur vollständigen Homogenisierung der Zusammensetzung (russischen Patent 2.016.019 № 08, IPC C L 95/00, 08 C 3/24 K 08 // C durchgeführt wird L 95/00, 53:02, Priorität 01.31.92, veröffentlicht. 15.07.94 Stadt).

Die Nachteile des Standes der Technik und ist ein mehrstufiger Prozess Dauer, sondern auch unbequem für den Transport, die Lagerung und später Entladung Form - bei Raumtemperatur die Zusammensetzung eine nebriketirovannuyu Masse.

In der Nähe der technischen Wesen und erzielte Ergebnis ist die vorgeschlagen bituminösen Zusammensetzung, umfassend Bitumen, Styrol-Butadien-thermoplastisches Elastomer, und eine Klebstoffadditiv, das als Tallöl oder das Reaktionsprodukt von Tallöl und Triethanolamin in einem Gewichtsverhältnis von Talg verwendet: Triethanolamin (66-68) :( 32-34), mit dem folgenden Verhältnis in der Zusammensetzung komponenotov wt%. 97,3-77 Bitumen, Styrol-Butadien-thermoplastisches Elastomer 2-16, wobei die Klebstoffzusätze 0,7-7,0 (RF Patentnummer 2.119.513 C 08 95 L / 00, publ. 27.09.98, an der Hausnummer 27, BI).

Die Nachteile der bekannten Zusammensetzung sind:

unbestimmter Zusammensetzung Tallöl, von der Art des rohen natürlichen Quelle (Nadel- oder Laubholzarten) abhängig und im wesentlichen Technologien für den Gehalt der Harzsäuren Veränderung hauptsächlich durch die adhäsiven Eigenschaften von Tallöl bestimmt werden;

unzureichend wirksam Tallöl oder das Reaktionsprodukt von Triethanolamin und Tallöl mit einem thermoplastischen Elastomer-Mischung, was zu einer Störung bei der Herstellung von Dosierungskomponente Polymer-Bitumen-Zusammensetzung führen kann;

die Notwendigkeit der Einführung der Vorwärmstufe adgezioonoy verwendete Additive, die zusätzlichen Verbrauch von Dampf oder Strom führt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Dosierungen von Haftadditive zu verringern, während eine hohe Hafteigenschaften der Bitumenzusammensetzung beibehalten wird, seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu verbessern, den Bereich der Verwendung von Haftadditive erweitern.

Wie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, maleiert das niedermolekulare Polybutadien der chemisch ähnlichen thermoplastischen Polybutadienblock, der direkt in die Polymerkette tarmoelastoplasta trägt, zu einer effektiven Kombination dieser Polymere und Einführung von MALA-Gruppen letztere Effekt als Bitumen-Modifizierungs verstärken.

Die angegebene technische Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die bituminöse Zusammensetzung enthält Bitumen, Styrol-Butadien-Blockcopolymer und das Klebstoffadditiv - niedermolekulare maleiniertes Polybutadien mit einem Gehalt an gebundenem Maleinsäureanhydrid adgidrida 12-21 Gew%, bei einer Temperatur von 25 ° C eine dynamische Viskosität von 10-100 Pa.s aufweist, mit den folgenden. Verhältnis, Gew.%

Bitumen 97,5-81,0

Styrol-Butadien-Blockcopolymer 2,0-14,0

Dieser Klebstoffzusatz 0,5-5,0

Die angegebene technische Problem durch die Tatsache gelöst, daß die bituminöse Zusammensetzung weiterhin eine organische stickstoffhaltige Verbindung an ein tertiäres Stickstoffatom, das aus der Gruppe Triethanolamin, ausgewählt ist, wobei Polyethylenpolyamin-Gewichtsverhältnis in Haftadditiv: stickstoffhaltige Verbindung von 1,0: 0,25 bis 2,0.

Es ist die Verwendung von Maleinsäureanhydrid zur Modifizierung von ungesättigten Erdölharz bekannt, die als Emulgator bei der Herstellung einer wässrigen Dispersion von Reifenkautschuk verwendet wird, die einen Teil der bituminösen Mischung (AS USSR № 975.646, MKI C 04 B 13/30, publ. 23.11.82 g №., BI 43), aber die Verwendung von Malein- andgidrida oder maleinierten Polymere als Additive polimernobitumnyh Klebstoffgemische aus der Literatur bekannt.

Die Erfindung wird durch spezielle Beispiele bestätigt. In der Durchführung der Erfindung verwendet wird: als ein Block-Copolymer Styrol-Butadien - thermoplastische lineare Struktur Butadien DST-30-01 TU 38,103267-99, Styrol-Butadien thermoplastischen verzweigten Struktur DST-30R-01 TU 38,40327-98; Triethanolamin TU 6-04-573445-90; Polyethylenpolyamin gemäß TU 6-02-594-85.

Wird als ein Haftadditiv malenizirovanny mit niedrigem Molekulargewicht Polybutadien PBNM Verfahren in russischen Patent beschrieben 2153508 №.

Physikalische und mechanische Eigenschaften von Polymerbitumen-Zusammensetzung wird durch die folgenden Verfahren bestimmt:

Bestimmung der Nadel Eindringtiefe - nach GOST 11501-78;

Bestimmung der Erweichungstemperatur Ring und Kugel - nach GOST 11506-73;

Die Bestimmung der Sprödigkeit Temperatur von Fraasu - nach GOST 11507-78;

Bestimmung der Zug - nach GOST 11505-75;

Bestimmung der Elastizität - OST 218,010 bis 98;

Die Bestimmung der Hafteigenschaften der Verknüpfung mit Marmor oder Sand nach GOST 11508-74.

Daten über die Zusammensetzung von Polymer-Bitumen-Zusammensetzungen, gezeigt in Tabelle 1, die Eigenschaften - in Tabelle 2.

Beispiel 1 In einem Innenmischer wurde thermoplastische lineare Struktur DST-30R-01 in Form von Chips in einer Menge von 2,0 kg, niedermolekulares maleinierten Polybutadien in einer Menge von 0,5 kg 12 enthält geladene wt.% An gebundenem Maleinsäureanhydrid und mit einer dynamischen Viskosität 10 Pa.s . Mischen von Polymeren wird für 15-20 min bei Umgebungstemperatur durchgeführt.

Die resultierende Mischung war ein teilchenförmiges Aggregat in einer Menge von 2,5 kg in einen Behälter mit einem Blattrührer und einer Zirkulationspumpe, mit 97,5 kg von Erdölbitumen, erhitzt auf 140-160ºS Temperatur und das Rühren werden 150-160ºS Temperatur für 60 min ausgestattet zugeführt wird bis zur vollständigen Auflösung des Polymers. Proben Bitumen-Zusammensetzung erhalten wurde Standardtests unterzogen.

Beispiel 2 In Behälter mit einem Blattrührer ausgestattet ist , und Umwälzpumpe mit 81,0 kg Öl Bitumen, erhitzt auf 140-160ºS geladenen sequentiell 14kg thermoplastischen verzweigte Struktur DST-30R-01 in Form von losem Pulver mit einer Größe von weniger als 2 Teile geladenen, 5 mm und 5 kg mit niedrigem Molekulargewicht maleinierten Polybutadiens mit PBN-M Maleinsäureanhydrid-Gehalt von 21% gebunden ist und eine dynamische Viskosität bei 25 ° C von 100 Pas. Rühren Führung 60 Minuten bei 150-160ºS bis zur vollständigen Auflösung des Polymers. Beispieltest bituminöse Zusammensetzung durch Standardverfahren erhalten.

Beispiel 3 In einem Mischer mit einem Blattrührer, 17.5 kg einer 20% igen Lösung eines thermoplastischen linearen Struktur DST-30-01 in einem Lösungsmittelgemisch (Verhältnis von Cyclohexan:. Nefras = 70:30 wt%) und 1,5 kg mit niedrigem Molekulargewicht maleinierten Polybutadiens PBN-M, enthaltend 17 Gew.% an gebundenem Maleinsäureanhydrid und einer dynamischen Viskosität von 50 Pa · s. Mischen Vorsprung auf 20-30 Minuten bei Raumtemperatur. Dann wurde die resultierende Mischung durch wässrige Polymer Entgasen und getrocknet in einem Lufttrockner isoliert.

Die sich ergebende Polymermischung fließfähiges Pulver in einer Menge von 5 kg wird mit 95 kg von Erdölbitumen in einen Behälter zugeführt wird, auf eine Temperatur erhitzt 140-160ºS und führen 150-160ºS bei bis zur vollständigen Auflösung 60 Minuten gerührt. Formulierung der Probe mit Standardtechniken getestet.

Bitumenzusammensetzung Beispiel 4 wurde hergestellt wie in Beispiel 1, jedoch zusätzlich in 1 kg Bitumen verabreicht, Triethanolamin (TEA). Das Gewichtsverhältnis von PBN-M: TEA = 1: 2.

Beispiel 5 Bitumenzusammensetzung wurde hergestellt , wie in Beispiel 2, jedoch zusätzlich in Bitumen Polyethylenpolyamin (PEPA) in einer Menge von 1,25 kg verabreicht. Das Gewichtsverhältnis von PBN-M: PEPA = 1: 0,25.

Bitumenzusammensetzung Beispiel 6 wurde hergestellt , wie in Beispiel 3, jedoch zusätzlich zugegebenen dem Bitumen in einer Menge Triethanolamine 1,5 kg. Das Gewichtsverhältnis von PBN-M: TEA = 1: 1.

Beispiel 7 (Prototyp).

In einem Mischer mit einem Blattrührer ausgestatteten, 2 kg eines thermoplastischen Elastomers DST-30R-verzweigten Struktur 01 in Form von Pulver mit einer Partikelgröße von weniger als 2,3 mm und 0,7 kg 40-50ºS auf die Temperatur des "TTS", hergestellt durch Talg Umsetzen mit Triethanolamin. führen Rühren 15 Minuten. Die sich ergebende gefüllte TPE DST-30R-01 TM, fließfähiges Pulver mit dem Öl Straßenbitumen in den Tank eingespeist, in der Menge von 97,3 kg entnommen und erwärmt auf eine Temperatur 140-160ºS. Das Rühren wurde 20 Minuten durchgeführt, um das Polymer vollständig aufzulösen. Eine Probe von bituminösen Zusammensetzung wurde durch Standardverfahren analysiert.

Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, Proben von Polymer-Bitumen-Zusammensetzungen haben eine hohe Hafteigenschaften - Bitumenfolie bei 100% der Oberfläche des mineralischen Füllstoffs in den Rand Dosierungen additive niedriger ist als der Prototyp haftend gehalten wird. Indikatoren Dehnbarkeit und Elastizität der Erweichungspunkt Ring und Kugel-Polymer-Bitumen-Zusammensetzungen gemäß der beanspruchten technischen Lösung erhalten werden, sind höher als die für die Zusammensetzungen durch ein bekanntes Verfahren hergestellt. Die höchsten Werte dieser Indikatoren sind Polymer-Bitumen-Zusammensetzung maleinierten Polybutadien und stickstoffhaltige Verbindung enthält. Die Reaktionen zwischen der letzten Interaktion bieten mehr Flexibilität und Temperaturbeständigkeit des Gemisches.

Damit erweitert die vorgeschlagene technische Lösung den Bereich der Klebstoff Zusätze für Polymerbitumen-Zusammensetzungen, ermöglicht mehrere, die Dosierung des Klebstoffes Additiv und ein Polymer-Bitumen-Zusammensetzungen mit hohen physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu reduzieren und Formulierungstechnologie ist einfach und erfordert keine bequeme Hersteller Optionen Mischkomponenten ohne Verschlechterung Zusammensetzung.

FORDERUNGEN

1. Zusammensetzung Bitumen ein Bitumen umfasst, die ein Blockcopolymer von Butadien mit Styrol und einem Additiv Klebstoff, wobei als Klebstoff Additivzusammensetzung mit einem niedrigen Molekulargewicht maleinierten Polybutadiens mit dem maleinierten Anhydridgehalt umfasst 12-21 bezogen wt.%, Einer dynamischen Viskosität bei 25 ° mit 10 C 100 Pa · s, im folgenden Verhältnis, Massenteilen.:

Bitumen 81,0-97,5

Das Blockcopolymer von Butadien mit Styrol 2,0 - 14,0

Dieser Klebstoffzusatz von 0,5 bis 5,0

2. Bituminöse Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine organische stickstoffhaltige Verbindung an ein tertiäres Stickstoffatom enthält, das aus der Gruppe Triethanolamin ausgewählt, Polyethylenpolyamin, in einem Gewichtsverhältnis des Haftadditiv: stickstoffhaltige Verbindung von 1: 0,25 bis 2,00 bzw. .

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Erscheinungsdatum 18.01.2007gg