ПОРОШКООБРАЗНЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ БИТУМСОДЕРЖАЩИХ ПУТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТА Российский патент 1997 года по МПК E01C11/24 E01C7/18 C09K3/18 

Изобретение относится к наполнителям для путей движения транспорта, в частности, к порошкообразным наполнителям для битумсодержащих путей движения транспорта.

Известен наполнитель для битумсодержащих путей движения транспорта, содержащий по меньшей мере одно вещество, снижающее температуру замерзания воды в виде шарообразных частей диаметром от 2 до 7 мм, которые имеют водонепроницаемую оболочку из сушащего масла или пластмассы из группы поливинилацетата, поливинилового спирта, эпоксидной смолы или акриловой смолы [1] Размораживающее действие этих шарообразных частиц размером до 7 мм вызывается после разрушения масляной или пластмассовой оболочки за счет обычного износа дорожного покрытия при движении транспорта.

Недостаток известного наполнителя состоит в том, что сравнительно большие частицы трудно гомогенно распределить среди других ингредиентов дорожного покрытия, так что не достигается равномерное размораживающее действие на всей поверхности дорожного покрытия. Кроме этого, из-за удаления этих больших частиц в дорожном покрытии могут возникать дыры, требующие ремонта.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является порошкообразный наполнитель для битумсодержащих путей движения транспорта, имеющий частицы размером менее 0,2 мм, предпочтительно менее 0,1 мм, и содержащий хлористый натрий, компонент с гидрофобирующим действием - полиуретан, перлит, при необходимости, сажу и каменную муку. Содержание гидрофобного компонента в наполнителе составляет 5-75% от массы гидрофильного компонента [2]
Недостаток известного порошкообразного наполнителя состоит в том, что достигнутая с его помощью продолжительность защиты от обледенения битумсодержащих путей движения транспорта еще не является удовлетворительной.

Задача изобретения заключается в создании порошкообразного наполнителя для битумсодержащих путей движения транспорта, который обеспечивает более продолжительную защиту от обледенения.

Поставленная задача решается тем, что порошковый гидрофобный наполнитель для битумсодержащих путей движения транспортных средств на основе одного или нескольких снижающих точку замерзания воды веществ, включает последних 60-95% 0,1-10 мас. одной или нескольких гидрофобированных аморфных двуокисей кремния и до 39,9 мас. каменной муки, при этом частицы наполнителей имеют максимальный диаметр, равный 200 мкм.

Предпочтительно наполнитель включает 60-95 мас. одного или нескольких снижающих точку замерзания воды веществ, 0,5-5 мас. одной или нескольких гидрофобированных аморфных двуокисей кремния и до 39,5 мас. каменной муки.

Также предпочтительно наполнитель включает 80-95 мас. одного или нескольких снижающих точку замерзания воды веществ, 0,5-5 мас. одной или нескольких гидрофобированных аморфных двуокисей кремния и до 19,5 мас. каменной муки.

При этом наполнитель содержит в качестве снижающего точку замерзания воды вещества хлорид и/или сульфат щелочного металла мочевину.

Кроме того, наполнитель включает осажденные из водного раствора двуокиси кремния. В качестве аморфных двуокисей кремния, обладающих гидрофобными свойствами, могут быть использованы аморфные двуокиси кремния, осажденные из водяного раствора, которым приданы гидрофобные свойства, и аморфные пирогеновые двуокиси кремния, которым приданы гидрофобные свойства. Предпочтительными являются аморфные двуокиси кремния, осажденный из водяного раствора, которым приданы гидрофобные свойства. Двуокиси кремния, которым приданы гидрофобные свойства, имеют размеры частиц предпочтительно от 5 до 100 нм, особенно предпочтительным являются от 8 до 30 нм, и удельную поверхность, определенную по БЭТ-методу, предпочтительно от 50 до 300 м²/г, особенно предпочтительной является от 50 до 200 м²/г.

Для изготовления предлагаемого наполнителя сначала измельчают вещества, понижающие температуру замерзания воды, до тех пор, пока до 15 вес. не будут иметь диаметр более 90 мкм. После этого измельченные вещества, понижающие температуру замерзания воды, смешивают с одним или несколькими аморфными двуокисями кремния, которым приданы гидрофобные свойства, и при необходимости с каменной мукой до получения гомогенной смеси. В качестве каменной муки могут быть использованы, например, известняковая, мраморная мука, мука вулканической лавы, базальтовая, кварцевая и/или сланцевая мука. В качестве каменной муки наиболее предпочтительной является известковая мука. В предлагаемом наполнителе доля частиц диаметром более 90 мкм, определяемая просеиванием в струйном воздушном потоке, составляет, преимущественно от 5 до 20 вес. особенно предпочтительно от 10 до 15 вес.

Предлагаемый наполнитель перерабатывают известным образом с песком, мелким щебнем, каменной мукой, а также битумом в накатный асфальт или в другие битумсодержащие смеси, как, например, для ремонта дорожных покрытий. Содержание наполнителя в накатном асфальте максимально составляет около 14 вес. а в других битумсодержащих смесях максимально около 30%
Предлагаемый наполнитель, который проявляет термостойкость до 280^oC, может бить гомогенно распределен в битумсодержащих смесях, например в литом асфальте. Кроме того, предлагаемый наполнитель устойчив при хранении при температуре от -20^o до +60^oC, а также высоких давлениях, обладает высокой текучестью, вибростоек и не разделяется, например, во время пневматической подачи.

Нижеследующие примеры поясняют изобретение и его положительный эффект.

I. Изготовление порошкообразных наполнителей для битумсодержащих путей движения транспорта.

Размеры частиц наполнителя, поваренной соли, муки вулканической лавы и известняковой муки устанавливаются путем просеивания в струйном воздушном потоке.

Пример. 1.

900 г поваренной соли размельчают в лабораторной мельнице до того, как лишь 13 вес. частиц имеют диаметр больше 90 мкм. После этого смешивают поваренную соль с 80 г муки вулканической лавы (при этом 82 вес. частиц имеют диаметр меньше 90 мкм) и 20 г Аэрозил 972 (торговый продукт фирмы Дегусса АГ, ФРГ, представляющий собой пирогеновую кремниевую кислоту с величиной частиц 16 нм и удельной поверхностью по БЭТ 110 м²/г) до получения гомогенной смеси. В полученном наполнителе 13 вес. частиц имеют диаметр больше 90 мкм. Полученный наполнитель имеет следующий состав (в мас.): 90 поваренной соли, 8 муки вулканической лавы и 2 Аэрозил.

Пример 2.

Наполнитель, приготовленный в соответствии с условиями, приведенными в примере 1, содержит вместо 20 г Аэрозил 972 20 г Сипернат Д 17 (торговый продукт фирмы Дегусса АГ, ФРГ, представляющий собой аморфную, осажденную кремниевую кислоту, которой приданы гидрофобные свойства, с величиной частиц 28 нм, удельной поверхностью по БЭТ 110 м²/г). В полученном наполнителе 13,4 вес. частиц имеют диаметр больше 90 мкм.

Пример 3.

Наполнитель, приготовленный в соответствии с условиями примера 1, содержит вместо 20 г Аэрозил 972 20 г аморфной, пирогеновой двуокиси кремния, удельная поверхность которой по БЭТ составляет 105 м²/г, которой с метилгидрогенполисилоксаном и дилауратом диоктилолова в соотношении 10 1 были приданы гидрофобные свойства. В полученном наполнителе 13 вес. частиц имеют размер больше 90 мкм.

Пример 4.

Наполнитель, приготовленный в соответствии с условиями примера 1, содержит вместо 20 г Аэрозил 972 20 г аморфной, осажденной двуокиси кремния, удельная поверхность которой по БЭТ составляет 77 м²/г, которой с металгидрогенполисилоксаном и дилауратом диоктилолова в соотношении 10 1 были приданы гидрофобные свойства. В полученном наполнителе 11,7 вес. частиц имеют размер больше 90 мкм.

Пример 5.

В соответствии с условиями примера 1 изготавливают наполнитель из 600 г поваренной соли, 380 г муки вулканической лавы и 20 г аморфной, осажденной двуокиси кремния (с удельной поверхностью по БЭТ, равной 77 м²/г), которой с метилгидрогенполисилоксаном и дилауратом диоктилолова в соотношении 10 1 были приданы гидрофобные свойства. В полученном наполнителе 14,7 вес. частиц имеют размер более 90 мкм. Полученный наполнитель имеет следующий состав (в мас. ): 60 поваренной соли, 38 муки вулканической лавы и 2 аморфной, осажденной двуокиси кремния, которой были приданы гидрофобные свойства.

Пример 6.

Наполнитель, приготовленный в соответствии с условиями примера 5, содержит вместо 380 г муки вулканической лавы 380 г известняковой муки (82 вес. частиц имеют диаметр меньше 90 мкм). В полученном наполнителе 14,7 вес. частиц имеют диаметр больше 90 мкм.

Сравнительный пример согласно прототипу.

600 г поваренной соли измельчают до того, как лишь 15 вес. частиц имеют диаметр более 90 мкм. Затем смешивают измельченную поваренную соль с 280 г муки вулканической лавы (82,8 вес. частиц имеют диаметр меньше 90 мкм), 100 г полиуретана в виде жесткого пенопласта (25 вес. частиц имеют диаметр меньше 90 мкм) до получения гомогенной смеси. В полученной смеси 20,6 вес. частиц имеют диаметр более 90 мкм. Полученный наполнитель имеет следующий состав (в мас.): 60 поваренной соли, 28 муки вулканической лавы, 10 полиуретана в виде жесткого пенопласта и 2 сажи.

II. Определение гидрофобных свойств наполнителей согласно примерам 1 6 и сравнительному примеру.

Гидрофобные свойства были установлены в соответствии с Международным стандартом YSO N 7202 от 01.06.87 (Fire Protection Fire Extinguishing Media-Powder 12.6) через 45 минут. "Положительный" результат означает, что по истечении 45 минут YSO N 7202 был выполнен, "отрицательный" результат означает, что по истечении 45 минут YSO N 7202 не был выполнен. Кроме того, было определено время до полного исчезновения капель воды. Результаты представлены в нижеприведенной таблице.

Определение количества хлорида, удаленного водой из образца асфальта.

Из
369 г базальтового щебня (размер зерен: 8-11 мм)
120 г базальтового щебня (размер зерен: 5-8 мм)
180 г базальтового щебня (размер зерен: 2-5 мм)
444 г дробленого песка из базальта (размер зерен: 0,09-2 мм)
36 г известняковой муки (размер зерен: 0-0,09 мм)
60 г наполнителя согласно примерам 1-6 или соответственно сравнительному примеру, и
72 г битума марки В 80
изготовили образец в соответствии со Стандартом Германии ДИН 1996. Образец поместили в 2 л дистиллированной воды и через регулярные промежутки времени заменяли воду, содержащую ионы хлорида дистиллированной воды. Через 48 и 192 часа определили содержание хлорида в водах, содержащих ионы хлорида, путем осаждения хлористого серебра. Чем меньше было количество выделенного хлорида, тем большей была ожидаемая продолжительность действия защиты от обледенения образца. Результаты представлены в нижеприведенной таблице.

Сравнение результатов, достигнутых с помощью предлагаемого наполнителя, с результатами наполнителя прототипа подтверждает положительный эффект изобретения.

Объектом изобретения является порошкообразный наполнитель для битумсодержащих путей движения транспорта, содержащий одно или несколько снижающих точку замерзания воды веществ в количестве 60-95 мас.%, 0,1-10 мас.% одной или несколько гидрофобированных аморфных двуокисей кремния и до 39,9 мас.% каменной муки, при этом частицы наполнителя имеют максимальный диаметр, равный 200 мкм. Предлагаемым порошкообразным наполнителем достигается длительная защита битумсодержащих путей движения транспорта. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Порошковый гидрофобный наполнитель для битумсодержащих путей движения транспортных средств на основе одного или нескольких снижающих точку замерзания воды веществ, отличающийся тем, что он включает 60 95% одного или нескольких снижающих точку замерзания воды веществ, 0,1 10,0 мас. одной или нескольких гидрофобированных аморфных двуокисей кремния и до 39,9 мас. каменной муки, при этом частицы наполнителей имеют максимальный диаметр 200 мкм. 2. Наполнитель по п.1, отличающийся тем, что он включает 60 95 мас. одного или нескольких снижающих точку замерзания воды веществ, 0,5 5,0 мас. одной или нескольких гидрофобированных аморфных двуокисей кремния и до 39,5 мас. каменной муки. 3. Наполнитель по одному или обоим из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он включает 80-95 мас. одного или нескольких снижающих точку замерзания воды веществ, 0,5-5,0 мас. одной или нескольких гидрофобированных аморфных двуокисей кремния и до 19,5 мас. каменной муки. 4. Наполнитель по одному или нескольким пп.1 3, отличающийся тем, что в качестве снижающего точку замерзания воды вещества содержит хлорид и/или сульфат щелочного металла и/или щелочноземельного металла, и/или мочевину. 5. Наполнитель по одному или нескольким пп.1 4, отличающийся тем, что он включает осажденные из водного раствора двуокиси кремния.