БИТУМСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2003 года по МПК C08L95/00 C04B26/26 

Описание патента на изобретение RU2220171C1

Битумсодержащий материал относится к области органических вяжущих, герметиков, мастик, пропиточных материалов, используемых в строительстве, ремонте автомобильных дорог, аэродромов, гидротехнических сооружений, гидроизоляции, антикоррозионной защите металлических конструкций и трубопроводов, изготовлении кровельных материалов и обустройстве кровли.

Применение изобретения позволит значительно увеличить срок службы объектов промышленного и гражданского назначения, снизить затраты на ремонт, повысить безопасность производства работ и эксплуатацию.

Для изготовления аналогичных по назначению материалов, применяемых в различных областях промышленности, используют различные добавки и наполнители, улучшающие технические характеристики битумов и композиций на их основе. В большинстве случаев для этого добавляют различные полимеры, антиоксиданты, адгезивы, пластификаторы и т.д. Для строительной отрасли наиболее важными показателями для битумсодержащих материалов являются температурный интервал пластичности, водонасыщение, прочность сцепления с поверхностью обрабатываемых материалов. Эффективным средством для достижения цели является введение в битум различных эластомеров из ряда синтетических каучуков, например СКЭПТ, ДСТ-30Р-01, СКИ-3, DUTRAL-C30, и т.д.

Однако применение некоторых каучуков ограничено их высокой стоимостью и сложностью технологии совмещения с битумом.

Существуют другие способы улучшения свойств вяжущих, мастик, герметиков, например для повышения адгезии к металлам или минеральным материалам, такие как каменноугольная или пиролизная смола, адгезионные добавки типа "АМДОР" ТУ 0257-003-35475596-96, полиалкилбензолы, алкилбензолсульфокислоты и т.д.

Однако одни, являясь продуктами побочного производства или отходами, вредны и опасны для здоровья, другие при высокой цене не дают должного эффекта, третьи выпускаются в ограниченном количестве или поставляются по импорту.

Наиболее близким, т.е. прототипом настоящего изобретения является техническое решение с применением адгезионной добавки, в качестве которой используют смолу регенерации диметилформамида или кубовые остатки регенерации диметилформамида КОРД, применяемую в приготовлении вяжущих для дорожного строительства (Патент РФ 2131896, 1999 г.). Получаемое вяжущее содержит битум, смолу регенерации диметилформамида, сополимер этилена с пропиленом, или сополимер этилена с пропиленом и диеном, или сополимер этилена с винилацетатом, лигнин и растворитель - отработанное моторное масло, или тяжелый вакуумный газойль, или трансформаторное масло, или черный соляр битумного производства. Композиция обладает хорошей адгезией, эластичностью и низкой температурой хрупкости.

Недостатками применения смолы регенерации диметилформамида или КОРДа - отхода изопренового производства - являются высокая токсичность, резкий неприятный запах с удушающим воздействием, отсутствие стабильности основных показателей, присутствие негативно влияющих примесей и нерегулярность поставок.

Работа с указанным материалом представляет собой значительную угрозу возникновения профессиональных заболеваний, поражения дыхательных путей, общего отравления и т.д., вероятность которых значительно увеличивается при работе в закрытых помещениях даже при наличии вентиляции.

Известно, что в строительной отрасли в лабораториях, на производственных участках и т.д. по различным причинам недостаточно соблюдаются требования по охране труда, особенно в плане воздействия паров нефтепродуктов. Факторы, негативно воздействующие на организм человека, приводящие к потере здоровья и трудоспособности: длительный контакт с продуктами перегонки нефти, продуктами горения тяжелых углеводородов, канцерогены, фенатрен, фенол, феноляты, антрацен, карбоиды, сернистый ангидрид. Они способствуют возникновению профессиональных заболеваний, таких как опухоли кожи, воспаление слизистых и органов дыхания, токсикозы, гиператозы, пенилломы, раковые образования, лейкокератозы, коньюктивит и т.д.

Задачей настоящего изобретения является получение качественного и технологичного с низким уровнем опасного воздействия на организм человека битумсодержащего материала с улучшенными свойствами, в котором наиболее эффективно проявляются водоотталкивающие (гидрофобные) свойства, снижение вязкости материала при сохранении теплостойкости, что способствует более качественному смачиванию обрабатываемой поверхности и проникающей способности, высокая адгезия, прочность сцепления с металлом, бетоном, камнем или минеральным наполнителем.

Обеспечение относительной экономической безопасности, возможность соблюдения требований санитарных норм и техники безопасности при работе с предлагаемым материалом - значительное преимущество перед прототипом. Поэтому особенностью и отличием от прототипа данного изобретения является применение малотоксичных, но эффективных компонентов, в первую очередь оксиэтилированного алкилфенола, способствующего смачиванию обрабатываемой поверхности, проникающей способности битумсодержащего материала в мелкие трещины и полости, повышению гидрофобности, усилению адгезии, стойкости к воздействию влаги. Для этого в данном изобретении используют оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена марки неонол АФ9-9, и/или АФ9-12, или оксиэтилированный моноалкилфенол на основе фракции α-олефинов С810, производства ОАО "Нижнекамскнефтехим".

Задача решается путем введения в битум, каучук, наполнитель и растворитель оксиэтилированного алкилфенола и равномерного его распределения в смеси. В результате получается материал, в котором адгезионные связи на поверхности раздела выше, чем внутренние когезионные, возникает высокая гидрофобность битумсодержащего материала (композиции), низкое водонасыщение, хорошая водостойкость.

Высокая смачивающая способность получаемого материала обеспечивает надежную антикоррозионную защиту металлов, стойкость против воздействия влаги и температуры (паронепроницаемость при высоких температурах, низкотемпературное разрушение от замораживания влаги) обработанных материалов на минеральной основе (цементобетон, асфальтобетон, т.д.).

Битумсодержащий материал по настоящему изобретению получают следующим образом.

Вначале готовят полимерный компонент с необходимой концентрацией, им является раствор каучука в растворителе. В качестве каучука используют СКИ-3, СКЭПТ, другие массовые недорогие синтетические каучуки, а в качестве растворителя мазут, керосин, нефрас, допускается применение ароматических углеводородов (толуол, ксилол и т.д.). Далее полимерный компонент вводят в битум и при температуре 180-200oС тщательно перемешивают с подачей воздуха. Причем битум при необходимости может содержать льняное масло, или отработанное моторное масло, или олифу, в количестве, определяемом назначением получаемого битумсодержащего материала. После достижения необходимой температуры размягчения вводят наполнитель, которым может быть минеральный порошок, доломитовая мука, воллостонит, асбест, оксиды металлов в виде порошка или различная металлическая пудра. После тщательного перемешивания наполнителя в смеси до равномерного распределения и однородного состояния вводят оксиэтилированный алкилфенол на основе тримеров пропилена марки АФ9-9, и/или АФ9-12, или на основе фракции α-олефинов C810 в количестве 0,05-5,0 мас.% в расчете на битумсодержащий материал (смесь). Сырьем и компонентами для производства битумсодержащащих материалов могут быть следующие продукты:
Битум - ГОСТ 22245-90, 6617-76
Битум - ГОСТ 9548-74, 9584-74
Нефтяной растворитель - ТУ 0258-016-47349891 -00
Ксилол - ГОСТ 9410-78
Мазут - ГОСТ 10585-75
Олифа синтетическая - ТУ 2318-016-05766801 -94
Нефрас С50/170 - ГОСТ 8505-80
Каучук СКИ-3 - ГОСТ 14925-79
Каучук СКЭПТ - ТУ2294-035-05766801-95
Минеральный порошок - ГОСТ 16557-78
Алюминиевая пудра, диоксид титана
Оксиэтилированные моноалкилфенолы, неонолы АФ9-9, АФ9-12 на основе тримеров пропилена - ТУ 2483-077-05766801-98
Оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе фракции α-олефинов С810, неонолы альфа-12, альфа-14 - ТУ 38.507-63-0302-93
и прочие, согласно формулы.

Получаемые битумсодержащие материалы по настоящему изобретению могут применяться в качестве битумных вяжущих для производства асфальтобетона, мастик или герметиков для гидроизоляции железобетонных конструкций и заливки трещин в асфальтобетонных покрытиях, изготовления покровных материалов для антикоррозионной защиты металлических поверхностей, изготовления кровли и кровельных материалов, битумных лаков. Назначение и конкретные технические показатели возможных материалов, получаемых с использованием настоящего изобретения, зависят от режимов и длительности проводимых процессов, конкретного состава, характеристик и соотношения входящих компонентов.

Данное изобретение демонстрируется следующими примерами.

Пример 1. Приготовление гидроизоляционной мастики.

В строительный битум БН 90/30 ГОСТ 6671-76 в количестве 2000 кг вводят полимерный компонент в количестве 100 кг, состоящий из раствора каучука СКЭПТ, ТУ 2294-022-05766801-94 в нефтяном растворителе ТУ 0258-016-47349891-00. Далее полученное при температуре 180oС интенсивно перемешивают с подачей воздуха. Достигают требуемой температуры размягчения, добавляют минеральный порошок в количестве 15 кг и тщательно перемешивают до полного распределения в материале до гомогенного состояния, а затем при температуре 180oС вводят оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена марки неонол АФ9-9 в количестве 30 кг и перемешивают до равномерного распределения в битумсодержащем материале. Готовый материал затаривают в бочки, барабаны. Применяют для защиты от коррозии металлических конструкций, трубопроводов, для гидроизоляции железобетонных изделий, конструкций. Технические показатели представлены в табл.1.

Пример 2. Приготовление битумного лака.

Строительный битум БН 90/10, ГОСТ 6617-76 в количестве 15 кг растворяют в 65 кг нефтяного ксилола, ГОСТ 9410-78, добавляют олифу синтетическую, ТУ 2318-016-05766801-94 в количестве 4 кг и двадцатипроцентный раствор каучука СКИ-3, ГОСТ 14925-79 в нефрасе С50/170, ГОСТ 8505-80 в количестве 10 кг. После тщательного перемешивания до гомогенного распределения компонентов добавляют 10 кг алюминиевой пудры, применяемой в лакокрасочной промышленности в качестве наполнителя и 0,1 кг смеси оксиэтилированных моноалкилфенолов марок неонол АФ9-9, АФ9-12 в соотношении 1:1, после чего перемешивают до полного распределения. Готовую продукцию разливают в герметичную металлическую тару. Применяют для декоративной обработки и антикоррозионной защиты металлических поверхностей и железобетонных конструкций.

Пример 3. Приготовление вяжущего для производства асфальтобетона.

В обезвоженный и разогретый до температуры 150-160oС дорожный битум БНД 60/90, ГОСТ 22245-90 из расчета на 1 т добавляют оксиэтилированный моноалкилфенол на основе фракции α-олефинов C8-C10, ТУ 38.507-63-0302-93, в количестве 5 кг и тщательно перемешивают до полного распределения. Приготовленный материал подают на асфальтобетонный завод для приготовления по стандартной технологии асфальтобетона для строительства и обустройства верхних слоев автомобильных дорог. Технические показатели битумсодержащего вяжущего представлены в табл.2.

Пример 4. Приготовление антикоррозионного защитного состава.

В битум БНД 90/130 в количестве 2500 кг при температуре 170oС вводят 1000 кг 14%-раствор каучука СКЭПТ-40 в мазуте и перемешивают с подачей воздуха, окисляя состав до температуры размягчения Ткиш=70-80oС, по достижении которой добавляют 140 кг АФ9-9, тщательно перемешивают и готовый продукт сливают в небольшие металлические бочонки с антиадгезионным покрытием. Полученный материал применяют для гидроизоляции нефтяных и газовых трубопроводов с последующей обмоткой полиэтиленовой пленкой. Технические показатели материала для гидроизоляции трубопроводов представлены в табл.3.

Описание и основные качественные показатели:
- оксиэтилированных моноалкилфенолов на основе тримеров пропилена неонол АФ9-9, АФ9-12 представлены в табл.4;
- оксиэтилированных моноалкилфенолов на основе альфа-олефинов фракции C810, неонолы альфа-12, альфа-14 представлены в табл.5.

Похожие патенты RU2220171C1

название год авторы номер документа
БИТУМНО-ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2003
  • Зарипов Р.К.
  • Махмутов А.А.
  • Махмутов М.А.
  • Кузмичев С.П.
  • Хазипов Р.З.
  • Горбачев Н.Г.
  • Косоренков Д.И.
  • Лебедев И.Н.
RU2248381C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМНО-ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2003
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Щелков Ф.Л.
  • Хазипов Р.З.
  • Горбачев Н.Г.
  • Алфетонов Р.А.
  • Надыршин Р.Г.
  • Косоренков Д.И.
  • Лебедев И.Н.
RU2265033C2
БИТУМОПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2007
  • Хазипов Рифкат Завдатович
  • Горбачев Николай Геннадьевич
  • Косоренков Дмитрий Иванович
RU2355723C2
МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ТЕХНОСОЛ 2010
  • Трифонов Владислав Васильевич
  • Трифонов Ярослав Васильевич
RU2439205C2
ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ ДЛЯ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ СРЕД 1999
  • Малков Ю.К.
  • Варнавская О.А.
  • Лебедев Н.А.
  • Хлебников В.Н.
  • Хватова Л.К.
  • Брадельщикова Т.А.
  • Смоленцева С.И.
RU2168561C1
ЭМУЛЬСИОННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА 2005
  • Якунин Владимир Иванович
  • Углев Николай Павлович
  • Казакова Лаура Васильевна
  • Глезденева Тамара Владимировна
  • Миков Александр Илларионович
  • Шипилов Анатолий Иванович
  • Лапина Людмила Сергеевна
  • Калимуллин Дамир Тимерьянович
  • Греков Василий Владимирович
RU2279453C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ ЭФИРОВ МОНОАЛКИЛФЕНОЛОВ 2000
  • Капустин П.П.
  • Галимов Р.Х.
  • Шакиров Ш.К.
  • Муллануров Ф.А.
  • Хисаев Р.Ш.
  • Сучков Ю.П.
RU2176238C1
ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ 2004
  • Кемалов А.Ф.
  • Ляпин А.Ю.
  • Ганиева Т.Ф.
  • Плаксунов Т.К.
  • Дияров И.Н.
  • Кемалов Р.А.
  • Магдеева С.Р.
  • Мухутдинов А.В.
  • Крылов А.Н.
  • Мингазетдинов Р.Ф.
RU2266310C1
БИТУМНО-ПОЛИМЕРНАЯ ГРУНТОВКА 2010
  • Будзуляк Богдан Владимирович
  • Кузьмичев Сергей Петрович
  • Бондаренко Валентин Сергеевич
RU2456321C2
ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2002
  • Зотова А.М.
  • Николаев В.Ф.
  • Зотов С.Р.
  • Мальцева И.И.
  • Габитова Н.В.
  • Никоноров С.В.
  • Вишневский А.В.
  • Зотова Н.Р.
RU2224823C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 220 171 C1

Реферат патента 2003 года БИТУМСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области строительных, ремонтных материалов, может использоваться в дорожном, аэродромном, гидротехническом строительстве, гидроизоляции, антикоррозионной обработке и изготовлении кровельных материалов, при этом решается задача улучшения свойств. Битумсодержащий материал включает битум, каучук, наполнитель, растворитель, оксиэтилированный алкилфенол, в качестве последнего применяют неонол АФ9-9 и/или АФ9-12, являющийся оксиэтилированным моноалкилфенолом на основе тримеров пропилена или материал содержит оксиэтилированный моноалкилфенол на основе фракции α-олефинов С810, содержание АФ9-9 и/или АФ9-12 в пределах 0,05-5,0 мас.% в расчете на получаемую смесь. 1 з.п.ф-лы, 5 табл.

Формула изобретения RU 2 220 171 C1

1. Битумсодержащий материал, включающий битум, каучук, наполнитель, растворитель, оксиэтилированный алкилфенол, отличающийся тем, что в качестве оксиэтилированного алкилфенола он содержит неонол АФ9-9 и/или АФ9-12, являющийся оксиэтилированным моноалкилфенолом на основе тримеров пропилена, или содержит оксиэтилированный моноалкилфенол на основе фракции α-олефинов C8-C10.2. Битумсодержащий материал по п.1, отличающийся тем, что вышеуказанный оксиэтилированный моноалкилфенол содержится в количестве 0,05-5,0 мас.% в расчете на получаемую смесь.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2220171C1

СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 2018
  • Фаверо, Сантино
  • Борелла, Раффаэле
RU2755682C2
Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя 1920
  • Ворожцов Н.Н.
SU57A1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ 0
  • А. В. Бернштейн, С. В. Егоров А. М. Фойгт
SU206374A1
ПОЛИМЕРНЛЯ МАСТИ КЛ 0
  • Н. А. Проскур Ков, Д. А. Розснталь, Г. П. Панова В. Покопова
  • Ленинградский Технологический Институт Имени Ленсовета
SU329189A1
БИТУМНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1991
  • Мелькумова Т.А.
  • Нуралов А.Р.
  • Сальникова В.И.
  • Куликов В.В.
  • Шейнин А.М.
  • Гулимов А.Г.
  • Кияшко Н.Г.
  • Кальгина М.А.
  • Анцупова Н.Б.
RU2011667C1
Синтетические каучуки России и материалы для их производства
- Воронеж, 2001, с
Бесколесный шариковый ход для железнодорожных вагонов 1917
  • Латышев И.И.
SU97A1

RU 2 220 171 C1

Авторы

Косоренков Д.И.

Валеев Н.Р.

Лебедев И.Н.

Даты

2003-12-27Публикация

2002-04-30Подача