БИТУМНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЫЙ СОСТАВ Российский патент 1995 года по МПК C08L95/00 C08L95/00 C08L5/00 

Изобретение относится к эмульсии битумного связующего с вязкостью, регулируемой путем добавления склероглюкана.

Использование эмульсий битумных связующих в строительстве и ремонте дорог, для покрытий проезжих частей улиц, укрепления почвы, герметичности в гражданском строительстве или в зданиях, или для аналогичных применений хорошо известно. Эмульсии, применяемые в указанных случаях, обычно являются эмульсиями типа "масло в воде" и состоят из дисперсии органической фазы, образованной из мелких гранул битумного связующего в непрерывной водной фазе; указанная водная фаза содержит: эмульгиpующую систему, которая способствует дисперсии гранул битумного связующего в водной фазе и состоит из одного или множества эмульгаторов, а также, в случае необходимости, содержит вещество, регулирующее рН, которое, в зависимости от случая, может быть кислотой, водорастворимой солью или основанием. Подобные эмульсии обычно подразделяют в зависимости от природы эмульгирующей системы, используемой для обеспечения дисперсии битумного связующего в водной фазе, и в зависимости от одного или нескольких составляющих эмульгирующую систему эмульгаторов анионных, катионных, неионных или амфотерных, и эмульсии соответственно будут названы анионными, катионным, неионными и амфотерными.

Эмульсию битумного связующего рассматривают как средство, позволяющее снизить вязкость указанного связующего во время его применения. После расщепления (разрыва) эмульсия восстанавливает битумное связующее, дополненное эмульгирующей системой и другими добавками, присутствующими в водной фазе. Эмульсия битумного связующего ведет себя как жидкость при температуре окружающей среды, и при проведении поверхностных смазок она внедряет в водную фазу эмульсии загуститель, роль которого заключается в увеличении вязкости эмульсии, которую наносят на обрабатываемую поверхность таким образом, чтобы удержать на месте эмульсию на поверхность и таким образом обеспечить перед покрытием гравием равномерное распределение этой эмульсии на указанной поверхности, каким бы ни был уклон этой поверхности. Так, описаны катионные эмульсии битумных связующих, в которые может быть внедрен сгуститель, состоящий, например, из водорастворимой природной смолы, такой как гуммигуар, гуммиарабик, гуммигатти, гуммикарайя, трагакант, гуммилокустбеан, гуммиксантен, или же из водорастворимого полиуретана с малой молекулярной массой, в частности из полиуретана с вискозиметрической мол.массой менее 20 тыс., который является результатом взаимодействия одного или нескольких полиизоцианатов с одним или несколькими многоатомными спиртами, выбранными из сложных полиэфиров многоатомных спиртов и простых полиэфиров многоатомных спиртов.

Использование загустителей, соответствующих тем, что перечислены выше, для регулирования вязкости эмульсий битумных связующих может привести, в частности, когда битумным связующим является связующее битум/полимер, к расщеплению (разрыву) эмульсии, которая используется, на две стадии, а именно: на первую стадию быстрого расщепления части эмульсии, сопровождаемую второй стадией замедленного расщепления части эмульсии, не расщепленной во время первой стадии, с получением в результате расщепленного битумного связующего, причем, мало прилипающего и, следовательно, мало эластичного, помимо общей продолжительности расщепления.

Было обнаружено, что при использовании склероглюкана в качестве загустителя, используемого для регулирования вязкости водной эмульсии битумного связующего, в частности битумного связующего типа битум/полимер, можно избежать недостатков, которые встречаются при использовании обычных загустителей; указанное применение склероглюкана приводит к полному расщеплению эмульсии за относительно короткий промежуток времени с получением битумного связующего когезивного и расщепленного, эластичные свойства которого по существу соответствуют свойствам битумного связующего перед его переводом в эмульсию.

Предметом изобретения таким образом является эмульсия битумного связующего, образованная дисперсией органической фазы, состоящей из указанного битумного связующего в водной фазе, содержащей эмульгирующую систему, которая в свою очередь состоит из одного или нескольких эмульгаторов, водорастворимого сгустителя и, в случае необходимости, регулятора рН эмульсии; указанная эмульсия отличается тем, что сгуститель содержит по крайней мере 40 мас.% склероглюкана.

Загуститель, используемый по изобретению, состоит таким образом на 40-100 мас. ч. из склероглюкана и на 60-0 мас.% из одного или нескольких водорастворимых сгустителей, отличных от склероглюкана и выбранных, например, из природных смол, таких как гуар, каруб, альгинат или пектин.

Склероглюканы, которые входят в состав эмульсий по изобретению, являются водорастворимыми полисахаридами, молекулы которых состоят из основной линейной цепи, образованной звеньями D-глюкозы, соединенными связями β1,3, и каждое третье из этих звеньев соединено с боковым звеном D-глюкозы связью β 1,6. Эти полисахариды получены путем ферментации среды на основе сахара и минеральных солей под действием микроорганизмов типа Склероций.

В качестве источника склероглюкана можно использовать, согласно изобретению, технический склероглюкан, т.е. склероглюкан, выделенный из среды ферментации со своей биомассой, или склероглюкан, очищенный от своей биомассы, указанные вещества находятся в виде порошка или же в виде более или менее концентрированного раствора в водном и/или водно-спиртовом растворителе; или же применить жидкую реакционную среду, полученную при ферментации и содержащую склероглюкан в растворе, после возможного отделения твердых веществ, которые он содержит путем фильтрации или центрифугирования, и, в случае необходимости, концентрации указанной реакционной среды. Можно также использовать модифицированные склероглюканы, полученные путем замещения гидроксильных групп звеньев D-глюкозы функциональными группами, такими как -OR, -OОСR, -OCH₂COOH, -OSO₃H, -ONO₂ , -OCS₂H, -OOCNHC₆H₅, где R является алкилом С₁-С₆, например метил, этил, пропил, бутил, или радикал фенила. Получение таких модифицированных склероглюканов приведено в литературе. Согласно изобретению, могут быть использованы модифицированные склероглюканы, полученные путем обработки немодифицированного склероглюкана или сгустителя, состоящего частично из немодифицированного склероглюкана, диальдегидным реактивом, таким как глиоксаль, указанная обработка проводится, например, путем взаимодействия склероглюкана или сгустителя, содержащего склероглюкан, в растворе, в суспензии или же непосредственно в сухом состоянии с 0,5-10 мас.% реактива по отношению к склероглюкану или сгустителю.

Количество сгустителя, находящегося в водной фазе эмульсии, предпочтительно выбранное для указанной водной фазы, содержит по массе 100-5000 ч. /млн., предпочтительнее 200-2000 ч./млн. склероглюкана.

Битумное связующее, составляющее органическую фазу эмульсии, может состоять из битума или из композиции типа битум/полимер; указанная композиция может быть одним из веществ, полученных на основе битумов, дополненных одним или несколькими полимерами и, в случае необходимости, модифицированных путем реакции с этим или этими полимерами, в случае необходимости, в присутствии связывающего вещества, выбранного, например, из серы, полисульфидов, ускорителей вулканизации и смесей этих веществ; битумы, используемые при получении указанных композиций, могут быть равным образом разбавлены, если в этом существует необходимость, веществом-разжижителем, таким как нефтяная фракция, каменноугольное масло, растительное масло или смесь таких разжижающих веществ. В этих композициях количество полимера составляет обычно 0,5-15 мас. %, предпочтительно 0,7-10 мас.% битума. Битум, используемый одним или в соединении с полимером в композиции битум/полимер, может быть выбран среди различных битумов, имеющих проницаемость, определенную согласно стандарту NFT 66004, находящуюся в пределах 5-500, предпочтительно между 20-400. Такими битумами могут быть, в частности, битумы прямой перегонки или перегонки при пониженном давлении, или же продутые (или полупродутые) битумы, указанные битумы имеют проницаемость, находящуюся в указанных выше интервалах. Полимеры, присутствующие в связующем битум/полимер, могут быть выбраны среди различных полимеров. Указанными полимерами могут быть, например, такие как полиизопрен, бутилкаучук, полибутен, полиизобутен, полиакрилаты, полиметакрилаты, полинорборнен, полимеры этилен/пропилен, терполимеры этилен/пропилен/диен, или фторполимеры, такие как политетрафторэтилен, кремнийсодержащие полимеры, такие как полисилоксаны, сополимеры олефинов и виниловых мономеров, такие как сополимеры этилен/винилацетат, сополимеры этилен/акриловый эфир, сополимеры этилен/винилхлорид, полимеры типа поливинилового спирта, полиамид, полиэфир или же полиуретан.

Предпочтительно, полимер выбирают из статистических полимеров или блоксополимеров стирола и сопряженного диена, так как эти сополимеры очень легко растворяются в битумах и придают последним прекрасные механические и динамические свойства, в частности очень хорошие свойства вязкоэластичности. В частности, сополимер стирола и сопряженного диена выбран среди блоксополимеров стирола и бутадиена, стирола и изопрена, стирола и хлоропрена, стирола и карбоксильного бутадиена или стирола и карбоксильного изопрена. Сополимер стирола и сопряженного диена, в частности каждый из перечисленных блоксополимеров, имеет массовое содержание стирола в пределах 15-40. Вискозиметрическая средняя молекулярная масса сополимера стирола и сопряженного диена, в частности блоксополимеров, перечисленных выше, может находиться в пределах 30 тыс,-300 тыс., предпочтительно в пределах 70 тыс. -200 тыс.

Сополимер стирола и сопряженного диена, предпочтительно, выбирают из сополимеров ди- или триблоксополимеров стирола и бутадиена, стирола и изопрена, стирола и карбоксильного бутадиена или же стирола и карбоксильного изопрена, которые имеют содержание стирола и молекулярные массы, находящиеся в указанных выше пределах.

Битумное связующее может также содержать различные добавки и, в частности, азотные составляющие, такие как амины или амиды в качестве промоторов адгезии битумного связующего к минеральным поверхностям.

Количество образованной органической фазы битумного связующего составляет предпочтительно 30-90%, а более предпочтительно 50-85 % массы эмульсии.

Эмульгирующая система, находящаяся в водной фазе эмульсии, может быть по своей природе катионной, анионной, неионной или даже амфотерной. Эмульгирующая система катионной природы, которая образует катионную эмульсию, содержит один или несколько катионных эмульгирующих веществ, которые обычно выбирают среди катионных азотсодержащих эмульгирующих веществ, таких как жирные моноамины, полиамины, амидоамины, амидополиамины, соли или оксиды указанных аминов и амидоаминов, продукты реакции перечисленных выше веществ с оксидом этилена и/или оксидом пропилена, имидазолины и четвертичные соли аммония. В частности, эмульгирующая система катионной природы может быть образована ассоциацией одного или нескольких катионных эмульгирующих веществ А, выбранных среди катионных азотсодержащих эмульгирующих веществ типа моноаминов, диаминов, амидоаминов, оксидов таких аминов или амидоаминов, продуктов реакции таких веществ с оксидом этилена и/или оксидом пропилена и четвертичных солей аммония, с одним или несколькими эмульгирующими веществами В, выбранными из катионных азотсодержащих эмульгирующих веществ, имеющих в своей молекуле по меньшей мере три функциональные группы, выбранные из аминогрупп или амидогрупп таким образом, что одна по меньшей мере из указанных функциональных групп была бы аминогруппой, а отношение массового количества вещества или веществ А к общему массовому количеству вещества А и В находится, в частности, в пределах 5-95%. Эмульгирующая система анионной природы, которая образует анионную эмульсию, содержит одно или несколько анионных эмульгирующих веществ, которые можно выбрать, в частности, среди солей щелочного металла или аммония жирных кислот, полиалкоксикарбоксилатов щелочного металла, N-ацелсаркозинатов щелочного металла, гидрокарбилсульфонатов щелочного металла и, в частности, алкилсульфонатов натрия, арилсульфонатов натрия и алкиларилсульфонатов натрия, алкиларенсульфонатов натрия, лигносульфонатов натрия, диалкилсульфосукцинатов натрия и алкилсульфатов натрия. Можно также использовать эмульгирующую систему неионной природы, образованную одним или несколькими эмульгирующими веществами неионными, которые выбирают из этоксилированных спиртов жирного ряда, этоксилированных кислот жирного ряда, этоксилированных сложных эфиров сорбитана, этоксилированных алкилфенолов, этоксилированных амидов жирного ряда и сложных эфиров кислот жирного ряда глицерина. Можно также использовать эмульгирующую систему амфотерного происхождения, образованную одним или несколькими амфотерными эмульгирующими веществами, которые выбирают, например, из бетаинов и амфотерных производных имидазолина. Можно также использовать эмульгирующую систему, состоящую из смеси эмульгирующих веществ различной природы, например смесь одного или нескольких анионных эмульгирующих веществ или катионных с одним или несколькими эмульгирующими неионными и/или амфотерными веществами. Более подробно с эмульгирующими веществами, которые могут составлять эмульгирующие системы, используемые согласно изобретению, можно ознакомиться в книге KIRK-OТHMER, Энциклопедия химической технологии.

Количество эмульгирующей системы, находящееся в эмульсии, может изменяться в широких пределах. Это количество может составлять 0,03-3%, предпочтительно 0,06-2% общей массы эмульсии.

Вещество, которое используют в случае необходимости для достижения рН эмульсии до желаемого значения, может быть кислотой, например неорганической кислотой, такой как HCl, HNO₃,H₃PO₄ или насыщенной или ненасыщенной моно- или поликарбоновой кислотой, такой как уксусная кислота, муравьиная кислота, щавелевая кислота или лимонная кислота, в том случае, если значение рН эмульсии должно быть понижено; или же основанием, или основной солью, в частности неорганическим основанием, состоящим из гидроксида щелочного металла, такого как гидроксид натрия, или из щелочно-земельного оксида или гидроксида, в том случае, если значение рН эмульсии должно быть увеличено.

Эмульсии согласно изобретению получают, проводя в зоне образования эмульсии, и, в частности, в аппарате типа коллоидной мельницы глубокую дисперсию битумного связующего в водной фазе, включающей эмульгирующую систему и сгуститель на основе склероглюкана, в количествах, соответствующих получению определенных выше концентраций, и, в случае необходимости, вещество, регулирующее значение рН. Для этого при получении эмульсии одновременно и раздельно вводят, с одной стороны, битумное связующее в виде расплавленной массы, температура которой составляет 80-180^оС, предпочтительно 120-160^оС, и, с другой стороны, водную фазу, содержащую указанные составляющие и имеющую температуру в пределах 15-80^оС, предпочтительно 20-60^оС, и эту систему оставляют в течение времени, достаточного для образования эмульсии.

Водную фазу, которую смешивают с битумным связующим в зоне образования эмульсии, получают путем введения загустителя, эмульгирующей системы и, если оно используется, вещества, регулирующего значения рН, в количестве воды, необходимом для получения эмульсии, и предпочтительно доведенной до температуры в пределах 30-75^оС. Соответствующие количества загустителя и эмульгирующей системы, добавленные в воду, выбирают так, чтобы концентрации этих составляющих в полученной эмульсии находились бы в предварительно определенных пределах. Количество вещества, регулиpующего значение рН, если оно используется, выбирают таким образом, чтобы значение рН эмульсии достигло желаемой величины.

Составляющие, а именно загуститель на основе склероглюкана, эмульгирующая система и, в случае необходимости, вещество, регулирующее рН, добавленные в воду, могут быть добавлены в любой последовательности. Однако предпочтительно сначала растворить загуститель на основе склероглюкана в воде, предназначенной для образования водной фазы эмульсии, затем ввести эмульгирующую систему в полученный раствор и, наконец, отрегулировать значение рН полученной таким образом смеси, если существует необходимость, путем добавления, в зависимости от случая, кислоты или основания. Если загуститель состоит из склероглюкана, модифицированного диальдегидом типа глиоксаль, или содержит такой модифицированный склероглюкан, можно ускорить переход в раствор указанного модифицированного склероглюкана, приводя значение рН к значению больше 7, путем добавления основания или основного эмульгирующего вещества.

При получении эмульсии водную фазу, содержащую сгуститель на основе склероглюкана, эмульгирующую систему и возможный регулятор рН, с одной стороны, и битумное связующее, с другой стороны, вводят в зону образования эмульсии в таких пропорциях, что результирующая эмульсия содержит преимущественно по массе, как указано ранее, 30-90%, а предпочтительно 50-85% органической фазы, состоящей из битумного связующего.

Эмульсии по изобретению особенно подходят для применения в дорожном строительстве, работ по герметизации в гражданском строительстве или для промышленного использования.

Изобретение поясняется примерами, которые не ограничивают его объем.

В этих примерах количества и проценты относятся к массовому значению, за исключением особоуказанных.

П р и м е р 1. Были приготовлены три анионные эмульсии битумного связующего, состоящего из битума с проницаемостью около 140/160 и динамической вязкостью, равной 100 Па˙с. ; первая эмульсия (эмульсия 1.А), содержащая загуститель, состояла из склероглюкана, модифицированного глиоксалью, вторая (эмульсия 1.8), содержащая контрольную пробу загустителя, состояла из гуммиксантана, а третья (эмульсия 1.С) не содержала загустителя.

Загуститель согласно изобретению, используемый при приготовлении эмульсии 1.А, был получен путем обработки при перемешивании в смесителе в течение приблизительно 10 мин 200 ч. порошка склерогликана ACTUGAM CSII, распространяемого фирмой SANOFI BIOINDUSTRIES (Франция) раствором смеси 1,6 ч. моносодового цитрата, 8 ч. воды, 0,8 ч. водного раствора глиоксаля концентрацией 30% и 16 ч. изопропилового спирта, затем сушки полученного продукта при 60^оС в течение 2 ч.

Перевод в эмульсию битумного связующего осуществляют следующим образом.

Сначала была получена водная фаза эмульсии путем растворения в соответствующем количестве воды загустителя, затем эмульгирующего вещества для водной фазы эмульсий 1.А и 1.В одного эмульгирующего вещества для водной фазы эмульсии 1.С, и устанавливали значение рН каждой водной фазы, равное 10, путем добавления гидроксида натрия. Эмульгирующее вещество, примененное в каждом случае, состояло из соли натрия смеси кислот жирного ряда С₁₄-С₁₈ и использовалось в количестве, составляющем 2,5% водной фазы. В водной фазе, приготовленной для получения эмульсии 1.А, загуститель состоял из склероглюкана, модифицированного глиоксалью, и использовался в количестве, равном 0,05% водной фазы. В водной фазе, приготовленной для получения эмульсии 1.В, загуститель состоял из ксантана и использовался в количестве, составляющем 0,04% водной фазы. Водная фаза, полученная для образования эмульсии 1.С, не содержала загуститель.

Эмульсию получали в эмульгаторе типа коллоидной мельницы, в которую одновременно и раздельно вводили 400 ч. водной фазы, приготовленной как указано выше и доведенной до 45^оС, так же как и 600 ч. битумного связующего, доведенного до температуры 145^оС.

Было получено 1000 ч. анионной эмульсии, характеристики которой приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Были получены две катионные эмульсии битумного связующего, состоящего из битума, обозначенного "эмульгируемого качества", со значением проницаемости, равным 180/220, первая эмульсия содержала загуститель на основе склероглюкана (эмульсия 2.А согласно изобретению), а вторая эмульсия не содержала никакого загустителя (эмульсия 2.В, контрольный образец).

Загуститель, используемый при получении эмульсии 2.А, являлся техническим склероглюканом, распространяемым фирмой SANOFI BIOINDUSTRIES под названием ACTIGUM CS6 и состоящим из отделенного осадка склероглюкана из реакционной среды, полученной в результате ферментации, позволяющей получить склероглюкан неочищенный, указанный технический склероглюкан содержал 70% склероглюкана и 30% биомассы.

Перевод битумного связующего в эмульсию осуществляли следующим образом.

Водные фазы эмульсий были образованы путем растворения в соответствующем количестве воды сначала технического склероглюкана, затем эмульгатора, водной фазы эмульсии 2.А или одного эмульгатора водной фазы эмульсии 2.В, после чего значение рН каждой водной фазы доводили до значения, равного 3, путем добавления соляной кислоты при 20^о Боме (d = 1,16). Различные операции образования водных фаз эмульсий были проведены при 60^оС, и, кроме того, растворение технического склероглюкана в водной фазе, соответствующей эмульсии 2.А, было проведено при помешивании с большой степенью деформации сдвига в течение 5-6 ч. Количество используемого технического склероглюкана составляло 0,1% водной фазы. Эмульгирующее вещество, используемое в каждом случае, состояло из пропилена - диамина - жира, распространяемого под названием DunoRAMS фирмой "СЕСА" и применялось в количестве, составляющем 0,5% водной фазы.

Эмульсию получали в эмульгаторе типа коллоидной мельницы, в которую одновременно и раздельно вводили 300 ч. водной фазы, полученной, как указано выше, при 60^оС, и 700 ч. битумного связующего, доведенного до температуры 145^оС.

Было получено 1000 ч. катионной эмульсии в каждом случае, характеристики ее вязкости, приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Было получено три катионных эмульсии битумного связующего, состоящие из битума, модифицированного полимером (связующее-битум/полимер), первая эмульсия содержала загуститель на основе склероглюкана (эмульсия 3.А, согласно изобретению), вторая эмульсия содержала контрольный образец сгустителя, состоящего из гуммиксантана (эмульсия 3.В) и третья не содержала никакого загустителя (эмульсия 3.С).

Эмульгирующее вещество, используемое при получении эмульсии 3.А, представляло собой склероглюкан, модифицированный глиоксалью, указанный модифицированный склероглюкан был получен путем обработки технического склероглюкана, аналогичного склероглюкану из примеру 3, глиоксалью в условиях, описанных в примере 1.

Связующее битум/полимер, используемое при получении трех эмульсий, состояло из продукта реакции при повышенной температуре дорожного битума с проницаемостью 180/220 с маточным раствором, состоящим из раствора серы и блоксополимера стирол/бутадиен при 25% стирола в нефтяной фракции, полученной на нефтеочистительной установке после каталитического крекинга тяжелых дистиллятов и названной "СYСLE OIL", светлый рецикловый газойль, указанная фракция имеет интервал дистилляции порядка 180-360^оС. Способ получения связующего битум/полимер был следующим: 20 ч. блоксополимера были растворены в 80 ч. нефтяной фракции при температуре в пределах 80-100^оС. После полного растворения полимера добавили 0,6 ч. серы к раствору. 15 ч. полученного таким образом раствора были смешаны с 85 ч. битума дорожного и смесь была нагрета до температуры в интервале 170-180^оС в течение около 1,5 ч.

Перевод в эмульсию битумного связующего типа битум/полимер проводили следующим образом.

Водную фазу каждой эмульсии получали, растворяя в соответствующем количестве воды сначала загуститель, затем эмульгирующую систему каждой из эмульсий 4.А и 3.В или одной эмульгирующей системы без загустителя для водной фазы эмульсии 3.В, после чего значение рН каждой водной фазы доводили до значения, равного 6, путем добавления соляной кислоты при 20^о Боме. Различные операции образования водных фаз были проведены при 60^оС, кроме того, растворение загустителя в водной фазе соответствующей эмульсии 3.А или 3.В было проведено при умеренном помешивании, количество загустителя, используемое в каждом случае, составляло 0,08% водной фазы. Эмульгирующая система, использованная в каждом случае, являлась смесью пропилен - диамина - жира (DCNORAMS) и пропилен - полиамина - жира, известного под названием LILAMULS ЕМ30 и составляла 0,045 и 0,4% соответственно от водной фазы.

Каждую эмульсию получают в эмульгаторе типа коллоидной мельницы, в которую одновременно и раздельно вводили 300 ч. водной фазы при 60^оС и 700 ч. битумного связующего битум/полимер, доведенного до 145^оС.

Получали 1000 ч. катионной эмульсии в каждом случае, характеристики эмульсии приведены в табл.3.

Для каждой из эмульсий 3.А-3.С также был определен индекс разрыва на силикатных угольных частицах, оцененный согласно стандарту NFT 66017 и представляющей минимальное количество, выраженное в граммах, кремниевого песка с гранулометрией 40-150 м, вызывающие разрыв 100 г эмульсии с образованием коагулюма песок/битумное связующее.

Были получены результаты, представленные ниже. Эмульсия Индекс разрыва, г 3.А 40-45 3.В 80
(разрыв на две части,
нет сцепления коагулюма
кремниевых мелких
частиц, окутанных связующим) 3.С 40-45
П р и м е р 4. Была получена катионная эмульсия битумного связующего, состоящая из связующего битум/полимер, получение которой описано в примере 3, указанная эмульсия содержала загуститель, состоящий из технического склероглюкана, описанного в примере 2.

Перевод битумного связующего в эмульсию проводят следующим образом.

Водную фазу эмульсии получают путем растворения в соответствующем количестве воды сначала загустителя, затем эмульгирующей системы, после чего значение рН водной фазы доводят до 6 добавлением соляной кислоты при 20^о Боме. Образование водной фазы осуществляли при 60^оС и, кроме того, растворение загустителя в водной фазе проводили при помешивании с очень большой степенью деформации сдвига в течение 5 ч, количество загустителя, используемого в данном случае, составляло 0,1% водной фазы. Эмульгирующая система представляла собой смесь DINORAMS и LILAMULS ЕМ30 в количествах, составляющих соответственно 0,045 и 0,4% водной фазы.

Эмульсию получали в коллоидной мельнице, в которую вводили одновременно и раздельно 300 ч. водной фазы при 60^оС и 700 ч. битумного связующего типа битум/полимер при 145^оС.

Получили 1000 ч. эмульсии катионной, имеющей псевдовязкость, определенную, как описано в примере 3, равную 40 с, и индекс разрыва кремниевых мелких частиц, оцененный по стандарту NFT 66017, равный приблизительно 50 г.

П р и м е р 5. Готовили катионную эмульсию битумного связующего, состоящего из модифицированного полимером битума (битумполимерное связующее) и загустителя, состоящего из очищенного от биомассы склероглюкана.

Используемое битумполимерное связующее представляет собой продукт реакции при высокой температуре дорожного битума с бутадиенстирольным блоксополимером, содержащим 40% стирола, и с серой. Использовали следующий состав для получения битумполимерного связующего.

Смешивали при перемешивании и при 170^оС 95 ч .битума прямой перегонки с показателем пенетрации 82 с 4 ч. бутадиенстирольного блоксополимера, содержащего 40% стирола. После перемешивания в течение 3,5 ч получали однородную массу. К этой массе, выдерживаемой при 170^oС, добавляли 1 ч. серы в виде порошка и затем перемешивали в течение 45 мин до образования битумполимерного связующего.

Эмульгирование битумного связующего осуществляли следующим образом.

Водную фазу эмульсии получали путем растворения в соответствующем количестве воды загустителя, затем эмульгирующей системы. Образование водной фазы осуществляли при 50^оС и, кроме того, растворение загустителя в водной фазе проводили при высокой степени деформации сдвига в течение приблизительно 4 ч, при этом количество применяемого загустителя составляло 0,4% от водной фазы. Применяемая эмульгирующая система состояла из хлоргидрата диамингексацилпропилена(C₁₆H₃₁NHCH₂CH₂ CH₂CH₂NH₂) в количестве 0,12% от водной фазы.

Эмульсию получали в коллоидной мельнице, в которую вводили одновременно и раздельно 50 ч. водной фазы при 50^оС и 50 ч. битумного связующего при 150^оС.

Получали 100 ч. катионной эмульсии без использования регулятора рН среды с псевдовязкостью, которая была определена так, как было указано в примере 3, и равнялась 43 с и с индексом разрыва на силикатных частицах (стандарт NFT 66017), равным 40 г.

П р и м е р 6. Получали катионную эмульсию битумного связующего, состоящего из битума, модифицированного полимером (битумполимерное связующее), при этом вышеуказанная эмульсия содержала загуститель, состоящий из склероглюкана, очищенного от биомассы.

Битумполимерное связующее было получено согласно способу, описанному в примере 5, но исходя из 99 ч. битума прямой перегонки с показателем пенетрации 180/200, 0,9 ч. бутадиенстирольного блоксополимера с 15% стирола, и 0,1 ч.серы.

Эмульгирование битумного связующего осуществляли следующим образом.

Водную эмульсию получали путем растворения в соответствующем количестве воды, сначала загустителя, а затем эмульгирующей системы. Затем доводили рН водной фазы до желаемого значения, добавляя соляную кислоту. Приготовления водной фазы выполняли при 60^оС и, кроме того, растворение загустителя в водной фазе осуществляли при перемешивании с высокой степенью деформации сдвига в течение приблизительно 3 ч, при этом количество загустителя составляло 0,1% от водной фазы. Эмульгатор состоял из диаминоктадецилпропилена(C₁₈H₃₅NCH₂CH₂ CH₂NH₂) в количестве 2% от водной фазы. Количество соляной кислоты составляло 2% от водной фазы.

Эмульсию получали в коллоидной мельнице, в которую вводили одновременно и раздельно 100 ч. водной фазы при 60^оС и 900 ч. битумного связующего типа битумполимера, нагретого до 150^оС.

Было получено 1000 ч. катионной эмульсии с псевдовязкостью, которая была определена аналогично примеру 3 и равнялась 43 с , и с показателем разрыва на силикатных частицах, определенным согласно стандарту NFT 66017 и равным ≈ 50 г.

П р и м е р 7. Получили две катионные эмульсии битумных связующих типа битумполимерного связующего, при этом вышеукзанные эмульсии содержали загуститель, состоящий из технического склероглюкана, используемого в примере 2.

Битумполимерное связующее, примененное для каждой эмульсии, было получено согласно способу, описанному в примере 3, но с использованием 95 ч. битума и 5 ч. маточного раствора с применением бутадиенстирольного блоксополимера с содержанием стирола, которое отличалось в каждой из эмульсий, в частности 15% для одной эмульсии (эмульсия 7.А) и 40% для другой (эмульсия 7.В).

Водную фазу для каждой эмульсии готовили согласно способу, описанному в примере 3, но при этом количество загустителя и эмульгирующей системы составляло соответственно 0,1и 5% от водной фазы. Количество кислоты - 5% от водной фазы.

Каждая эмульсия была получена согласно способу, описанному в примере 3 из 400 ч, водной фазы при 60^оС и 600 ч. битумполимерного связующего, нагретого до 145^оС. Количество регулятора рН среды 2 мас.%. Было получено 1000 ч. катионных эмульсий, с псевдовязкостью, определенной по способу, приведенному в примере 3, и равной 42 с (эмульсия 7.А) и 43 с (эмульсия 7.В) и с показателем разрыва на силикатных частицах, определенным согласно стандарту NFT 66017 и равным 45-50 г для каждой из эмульсий.

Таким образом, склероглюкан является добавкой, регулиpующей вязкость.

Использование: получение битумной эмульсии с регулируемой вязкостью. Сущность изобретения: битумный эмульсионный состав содержит, мас.%: битумное связующее 50 - 90; эмульгатор 0,06 - 2,0; загуститель 0,01 - 0,2; регулятор рH среды 0 - 2; вода - остальное. В качестве загустителя состав содержит склероглюкан разных видов; очищенный, модифицированный глиоксалем или технический, полученный в результате ферментации и содержащий 70% склероглюкана и 30% биомассы. В качестве битумного связующего состав содержит либо битум, либо битумное связующее с содержанием битума 85 - 99%. Связующее с содержанием битума менее 100% является либо продуктом из 85 - 95 мас.% битума с 5 - 15 мас. % раствора бутадиен - стирольного блоксополимера и серы в нефтяной фракции, либо продуктом из 95 - 99 мас.% битума с 0,9 - 4 мас.% бутадиен - стирольного блоксополимера и 0,1 - 1 мас.% серы. Содержание стирольного блока в сополимере 15 - 40%. В качестве эмульгаторов используют анионные или катионные эмульгаторы. 4 з.п. ф - лы, 3 табл.

1. БИТУМНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЫЙ СОСТАВ, содержащий битумное связующее, эмульгатор, водорастворимый загуститель, регулятор pH среды и воду, отличающийся тем, что в качестве загустителя он содержит склероглюкан, в качестве битумного связующего битум или битумполимерное связующее с содержанием битума 85-99 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное битумное связующее - 50 - 90
Эмульгатор - 0,06 - 2,0
Склероглюкан - 0,01 - 0,2
Регулятор pH среды - 0 - 2
Вода - Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве загустителя он содержит склероглюкан, модифицированный глюксалем, или технический склероглюкан, полученный в результате ферментации и содержащий 70% склероглюкана и 30% биомассы, или очищенный склероглюкан. 3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве битумного связующего используют продукт, полученный в результате смешения 85-95 мас.% битума с 15-5% раствора бутадиен-стирольного блок-сополимера и серы в нефтяной фракции, при этом блок-сополимер содержит 15-40% стирольных звеньев. 4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве битумного связующего используют продукт, получаемый в результате смешения 95-99 мас.% битума с 0,9-4% бутадиен-стирольного блок-сополимера с содержанием 15-40% стирольных звеньев и 0,1-1% серы. 5. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве эмульгаторов используют анионный или катионный или смесь катионных эмульгаторов.