КРОВЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2006 года по МПК C08L17/00 C08K3/06 C08K3/26 C09D109/00 B29C69/00 

Изобретение относится к резинотехнической промышленности, а именно к получению кровельного материала, используемого для производства мягких кровель зданий и сооружений.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является композиция для кровельного материала, включающая отходы производства синтетического (бутадиен-стирольного) каучука, отходы индустриальных масел, мел [RU 2165949, Кл. С2, 27.04.2001].

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения гидроизоляционного и кровельного материала, включающий формообразование ее каландрованием при 85-100°С [RU 2123935, Кл. С1, 27.12.1998].

Недостатком такого кровельного материала и способа его получения являются относительно невысокие физико-механические свойства материала.

Техническая задача - повышение физико-механических и эксплуатационных свойств термообработанного материала.

Техническая задача достигается тем, что в кровельном материале, включающем полимерные отходы производства синтетического каучука, отходы индустриального масла, мел, новым является то, что в качестве полимерных отходов производства синтетического каучука он содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и/или структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков (БСК), или отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД) и дополнительно технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отходы коагулюма БСК33,0-37,0или отходы коагулюма БСК4,0-9,0структурированные отходы производства БСК28,0-33,0или структурированные отходы производства БСК32,5-37,0или отходы коагулюма БСК4,0-30,0структурированные отходы производства СКД7,0-33,0отходы индустриального масла19,0-25,5технический углерод марок П-2347,0-9,0П-5149,0-11,0П-80317,0-19,0сера1,5-1,6мел5,0-5,5

Техническая задача также решается тем, что резиновую смесь кровельного материала подвергают термообработке при температуре 75-85°С в течение 10-12 суток.

Технический результат заключается в повышении физико-механических и эксплуатационных свойств термообработанных резиновых смесей кровельного материала.

Состав предлагаемых резиновых смесей кровельного материала представлен в табл.1, свойства кровельного материала представлены в табл.2.

Композиция для получения кровельного материала готовится следующим образом - на предварительно прогретые до 50-80°С вальцы загружают структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД), структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков (БСК), отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и вальцуют их 4,0 мин, затем добавляют мел, технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и отходы индустриального масла. В качестве отходов индустриального масла взяты отработанные, прошедшие эксплуатацию и выработавшие свой полезный ресурс индустриальные масла любых марок, например И-8А, И-20 и т.п., которые в исходном состоянии соответствовали требованиям ГОСТ на данный вид продукта, причем отходы индустриального масла добавляют в резиновую композицию порциями по 1/10 части от его общего количества, за 4,0 мин до окончания процесса смешения в композицию добавляют серу. Общее время смешения составляет 35-40 мин. Полученную композицию подвергают термообработке при температуре 75-85°С в течение 10-12 суток с помощью контактного и/или радиационного способов передачи теплоты.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

На предварительно прогретые вальцы загружают структурированные отходы производства БСК 0,20 кг (9,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,80 кг (36,0 мас.%) и вальцуют 4,0 мин, затем добавляют мел 0,10 кг (4,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 0,10 кг (4,5 мас.%), 0,20 кг (9,0 мас.%) и 0,40 кг (18,0 мас.%) соответственно и (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 5.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 5, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 0,7 кг (7,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 3,0 кг (30,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,9 кг (9,0 мас.%), 0,9 кг (9,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 6.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 6, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства БСК 3,3 кг (3,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,4 кг (4,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,7 кг (7,0 мас.%), 1,1 кг (11,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 7.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 7, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,2 кг (22,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 1,2 кг (12,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,5 кг (25,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,84 кг (8,4 мас.%), 0,9 кг (9,0 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,16 кг (1,6 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2

Пример 8.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 8, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,5 кг (25,5 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,85 кг (8,5 мас.%), отходы индустриального масла 2,55 кг (25,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,85 кг (8,5 мас.%), 0,85 кг (8,5 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 9.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 9, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 1,8 кг (18,0 мас.%), структурированные отходы производства БСК 1,0 кг (10,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,5 кг (5,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,6 кг (26,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 1,0 кг (10,0 мас.%), 1,2 кг (12,0 мас.%) и 1,8 кг (18,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,2 кг (2,0 мас.%) и мел - 0,6 кг (6,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 10.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 10, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства БСК 2,8 кг (28,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,9 кг (9,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,7 кг (7,0 мас.%), 1,1 кг (11,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 11.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 11, готовят по технологии аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,0 кг (20,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 1,4 кг (14,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,5 кг (25,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,9 кг (9,0 мас.%), 0,85 кг (8,5 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Анализ результатов испытания образцов резин до термообработки и после нее (табл. 2) позволяет сделать вывод, что композиции, изготовленные при соотношении компонентов (примеры 2-8) при соотношении ингредиентов на 100 мас.% смеси, мас.%:

отходы коагулюма БСК33,0-37,0или отходы коагулюма БСК4,0-9,0структурированные отходы производства БСК28,0-33,0или структурированные отходы производства БСК32,5-37,0или отходы коагулюма БСК4,0-30,0структурированные отходы производства СКД7,0-33,0отходы индустриального масла19,0-25,5технический углерод марок П-2347,0-9,0П-5149,0-11,0П-80317,0-19,0сера1,5-1,6мел5,0-5,5

и соответствующая резиновая смесь кровельного материала, подвергнутая термообработке при 75-85°С в течение 10-12 суток, обладает оптимальным комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств.

Композиции (пример 1), изготовленные на основе структурированных отходов производства БСК 9,0 мас.%, отходов коагулюма БСК 36,0 мас.%, при дозировке отходов индустриального масла 18,0 мас.%, серы 1,0 мас.% и мела 4,5 мас.%, при содержании технического углерода марок П-234, П-514 и П-803 4,5 мас.%, 9,0 мас.% и 18,0 мас.% соответственно, композиция обладает относительно высокой вязкостью по Муни, имеет высокую усадку, низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Данные резиновые смеси после термообработки имеют относительно низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. При содержании в композиции (пример 9) структурированных отходов производства СКД 20,0 мас.%, отходов коагулюма БСК 6,0 мас.%, при дозировке отходов индустриального масла 26,0 мас.%, серы 2,0 мас.% и мела 6,0 мас.%, при содержании технического углерода марок П-234, П-514 и П-803 10,0 мас.%, 12,0 мас.% и 18,0 мас.% соответственно, композиция обладает относительно высокой вязкостью по Муни, имеет высокую усадку, низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Данные резиновые смеси после термообработки имеют относительно низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Резиновые смеси, изготовленные при содержании ингредиентов, находящимся в интервалах оптимального соотношения компонентов, но термообработанные при 72°С 9 суток или при 90°С 14 суток, имеют относительно низкие или достаточно завышенные физико-механические и эксплуатационные параметры.

Таким образом, представленные резиновые композиции для получения кровельного материала, изготовленные при заявляемом соотношении и подвергнутые термообработке при заявляемых условиях, обладают оптимальным комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств.

Таблица 1Наименование ингредиентаКомпозиция по примерам1234567891011Структурированные отходы производства СКД, мас.%---33,07,0-22,025,520,0-20,0Структурированные отходы производства БСК, мас.%9,0-37,0--33,0---28,0-Отходы коагулюма БСК, мас.%36,037,0-4,030,04,012,08,56,09,014,0Отходы индустриального масла, мас.%18,019,019,019,019,019,025,025,526,019,025,0Технический углерод, мас.%           П-2344,57,07,09,09,07,08,48,510,07,09,0П-5149,011,011,09,09,011,09,08,512,011,08,5П-80318,019,019,019,019,019,017,017,018,019,017,0Сера, мас.%1,01,51,51,51,51,51,61,52,01,51,5Мел, мас.%4,55,55,55,55,55,55,05,06,05,55,0

Таблица 2СвойстваПрототипРезиновая смесь по примерам  1234567891011Свойства резиновых смесей до термообработки  Вязкость по Муни,            373 К-68,558,564,243,654,257,040,742,032,041,538,5393 К-51,042,848,638,338,443,532,633,726,534,523,0Усадка, %15,028,021,418,622,019,220,520,018,012,023,025,5Условная прочность, МПа0,090,110,290,260,170,270,250,150,230,100,150,11Относительное удлинение, %65,068,0108,492,5110,5152,4115,3156,592,5186,095,5192,0Остаточное удлинение, %34,041,029,527,531,528,028,532,530,545,032,048,0Сопротивление раздиру, кН/м0,20,91,61,71,31,51,61,31,10,40,80,6После термообработки (75-80°С, 10-12 суток)72°С,
8 сут.90°С,
14 сут.Условная прочность, МПа-0,700,900,980,740,860,880,830,750,60,680,85Относительное удлинение, %-88,0105,595,092,0110,092,5135,095,0108,0133,592,5Остаточное удлинение, %-12,58,07,88,05,06,56,010,022,023,512,0Сопротивление раздиру, кН/м-2,23,03,12,93,02,92,52,91,81,61,8

Изобретение относится к резинотехнической промышленности, а именно к получению кровельного материала, используемого для производства мягких кровель зданий и сооружений. Композиция для получения кровельного материала содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков и/или структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков, или отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков, отходы индустриального масла, мел, технический углерод марок П-234, П-514, П-803 и серу в определенном соотношении компонентов. Получают кровельный материал путем приготовления резиновой композиции смешением компонентов с ее термообработкой при 75-85°С в течение 10-12 суток. Изобретение позволяет повысить физико-механические и эксплуатационные свойства кровельного материала. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

1. Композиция для получения кровельного материала, включающая полимерные отходы производства синтетического каучука, отходы индустриального масла, мел, отличающаяся тем, что в качестве полимерных отходов производства синтетического каучука она содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК), и/или структурированные отходы производства БСК, или отходы коагулюма БСК и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД) и дополнительно технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отходы коагулюма БСК33,0-37,0или Отходы коагулюма БСК4,0-9,0и структурированные отходы производства БСК28,0-33,0или Структурированные отходы производства БСК32,5-37,0или Отходы коагулюма БСК4,0-30,0и Структурированные отходы производства  бутадиеновых каучуков (СКД)7,0-33,0Отходы индустриального масла19,0-25,5Технический углерод марок П-2347,0-9,0П-5149,0-11,0П-80317,0-19,0Сера1,5-1,6Мел5,0-5,5