МОДИФИЦИРОВАННЫЙ БИТУМ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C04B24/36 C08L95/00 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для улучшения физико-механических характеристик дорожных покрытий, кровельных, изоляционных материалов на основе битумов нефтяных дорожных.

Уровень техники

[0002] Для улучшения физико-механических характеристик дорожных покрытий, кровельных, изоляционных материалов на основе битумов нефтяных дорожных и, соответственно, увеличения времени их эксплуатации, необходимо улучшить физико-механические свойства битумов нефтяных дорожных, поскольку для увеличения выхода топлива и масел переработка нефти на современных нефтеперерабатывающих предприятиях приводит к ухудшению качества нефтяных битумов и их несоответствию требованиям строительства по таким показателям, как жесткость, устойчивость к возникновению трещин при низкой температуре, проникающая способность, теплоустойчивость, вязкость, адгезионные свойства и т. д. Для улучшения физико-механических характеристик дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов на основе битумов нефтяных дорожных модифицируют битумы нефтяные дорожные различными сочетаниями специальных добавок, в качестве которых могут быть использованы полимеры, пластификаторы, адгезионные присадки, сшивающие агенты или иные модифицирующие добавки.

[0003] В настоящее время набирает популярность использование регенерированной резины в качестве одной из модифицирующих добавок битума нефтяного дорожного, которая позволяет улучшить физико-механические свойства битума нефтяного дорожного для его соответствия требованиям строительства, а, значит, и повысить эксплуатационные характеристики материалов, содержащих в своем составе модифицированный битум нефтяной дорожный. Указанная популярность обусловлена тем, что исследователи заинтересованы в улучшении экологической ситуации в стране и мире, в том числе, в увеличении объема переработки изношенных шин, которые оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. При этом регенерация резины - это одно из направлений утилизации резиносодержащих отходов, например, отработанных шин. Однако, известные технические решения, касающиеся регенерации резины, имеют ряд недостатков.

[0004] Так, в патенте RU2649439C1 (опубл. 03.04.2018; МПК: B29B 17/00) описано изобретение, относящееся к способу и реализующей его установке, которые позволяют получать модифицированный регенерат, в частности, из подготовленной резиновой крошки автомобильных покрышек. Технический результат аналога заключается в повышении физико-механических свойств регенерата за счет обеспечения возможности использования водонерастворимых модификаторов на основе полимеров, минеральных и синтетических масел, а также твердых порошковых и гранулированных химических веществ, что позволяет расширить ассортимент полученного качественного продукта на одной установке. В аналоге описан способ получения модифицированного регенерата, который включает операцию девулканизации резиновой крошки, осуществляемую в шнековом девулканизаторе-диспергаторе с получением на выходе регенерата, и операцию смешивания регенерата с модификатором, а на выходе шнекового девулканизатора-диспергатора получают регенерат, в полученный регенерат добавляют модификатор. В аналоге в качестве модификатора используют резиновый порошок, и/или технический углерод, и/или порошковые минеральные модификаторы, и/или модификаторы на основе нерастворимых в воде масел и полимеров. Также в аналоге смешивание компонентов (регенерата и модификатора) осуществляют в двухшнековом смесителе, в котором имеются зоны рециркуляции и турбулентного перемешивания смеси, организованные с использованием радиальных пальцев, закрепленных на стенках корпуса двухшнекового смесителя, и эти зоны чередуются с зонами транспортирования. Первый недостаток аналога заключается в том, что получение регенерата осуществляют при температуре 170 - 230°С, нагрев резины выше температуры 185°С приводит к ее горению, соответственно, к ухудшению физико-механических свойств изготавливаемого регенерата. Другим недостатком аналога является то, что девулканизацию резины осуществляют при температуре 170 - 230°С без использования дополнительных компонентов, это увеличивает время технологического процесса девулканизации резины. Следующим недостатком аналога является то, что девулканизации подвергается резиновая крошка с размером частиц от 3 мм до 6 мм. Для размера частиц резиновой крошки от 3 мм до 6 мм девулканизация происходит на поверхности частиц, а не по всему объему, что является причиной возникновения бифуркационных процессов при добавлении получаемого регенерата для модификации различных материалов, в том числе, битума нефтяного дорожного.

[0005] В патенте US9550880B2 (опубл. 03.09.2015; МПК: B60C 1/00, C08L 9/00, C08L 9/06, C08K 3/36, C08C 19/25, C08K 3/34, C08C 19/08, C08J 11/10, C08J 11/16, B01J 8/08, B01J 8/10, C08K 5/01) описано изобретение, относящееся к способу производства девулканизированной резины и устройству для ее получения. Технический результат аналога заключается в уменьшении интенсивности потребления энергии при девулканизации резины, улучшении ее физико-химических свойств и увеличении ее срока хранения. В аналоге описан способ производства девулканизированной резины, который включает стадии получения частиц вулканизированной резины с заданным размером частиц и девулканизации частиц вулканизованной резины. Частицы вулканизированной резины девулканизированы механически под действием сил удара и девулканизированы химически под действием химического состава в аналоге, где силы удара разрывают серо-серные и серо-углеродные связи частиц вулканизированной резины, в результате чего поверхность резины становится восприимчивой к реакции с химическим составом, а химический состав делает серу пассивной, чтобы предотвратить повторное присоединение связей, где химическая композиция содержит по меньшей мере один ускоритель, по меньшей мере один неорганический активатор и по меньшей мере один органический активатор. Также в аналоге описано устройство для реализации указанного способа получения девулканизированной резины. Главным недостатком аналога является то, что производят низкотемпературную девулканизацию резиновой крошки, относящуюся к методу поверхностной, неглубокой девулканизации, которая обеспечивает получение поверхностно-деструктированного резинового порошка и приводит к высокой неоднородности химического материала регенерированной резины, что негативным образом влияет на воспроизводимость и стабильность физико-механических характеристик смесей, содержащих указанный регенерат.

[0006] В заявке US5602186A (опубл. 11.02.1997; МПК: C08J 11/10) описано изобретение, относящееся к области вторичной переработки резины, в частности, к процессу девулканизации вулканизированной резины. Технический результат аналога заключается в повышении эффективности процесса девулканизации для вторичной переработки вулканизированной резины. В аналоге описан способ девулканизации вулканизата резины путем десульфурации, включающий стадии: смешивание крошки вулканизата резины с растворителем и щелочным металлом с образованием смеси; нагревание смеси в отсутствие кислорода при перемешивании до температуры, достаточной для того, чтобы вызвать реакцию щелочного металла с серой в вулканизате резины; и поддержание температуры ниже той, при которой происходит термическое растрескивание резины. Также в аналоге описан способ девулканизации вулканизата резины, содержащей технический углерод, включающий стадии: смешивание крошки вулканизата резины с растворителем с образованием смеси; нагревание смеси в отсутствие кислорода до температуры, достаточной для разложения по меньшей мере части резины с образованием сажи; отделение по меньшей мере части сажи от смеси, содержащей резину; добавление щелочного металла к отделенной от части сажи смеси, содержащей резину; и нагревание смеси в отсутствие кислорода при перемешивании до температуры, достаточной для того, чтобы вызвать реакцию щелочного металла с серой в резине, и поддержание температуры ниже той, при которой происходит термический крекинг резины. Недостатком аналога является нагрев резины выше температуры 185°C, поскольку это приводит к горению резины и, соответственно, к ухудшению ее физико-механических свойств. Другим недостатком аналога является то, что девулканизированную резину подвергают дополнительно следующим этапам обработки: удаляют растворитель, применяемый при девулканизации, производят гашение непрореагировавшего щелочного металла и т. д., это приводит к усложнению технологического процесса девулканизации резины и увеличению времени его проведения. Следующим недостатком аналога является то, что отсутствует информация о размере частиц резиновой крошки, которая подвергается девулканизации, поскольку для размера частиц крошки более 1 мм девулканизация происходит на поверхности частиц, а не по всему объему, что является причиной возникновения бифуркационных процессов при добавлении получаемого девулканизата для модификации различных материалов, в том числе, битума нефтяного дорожного.

[0007] Получение регенерированной резины, используемой для модификации битума нефтяного дорожного, имеет ряд особенностей, например, необходимо, чтобы резиновый регенерат обладал высокими адгезионными свойствами к минеральным компонентам строительных материалов, содержащих в своем составе битум нефтяной дорожный, для улучшения эксплуатационных свойств дорожных покрытий, изоляционных и кровельных материалов. Однако, известные технические решения, касающиеся модификации битума нефтяного дорожного с помощью регенерированной резины имеют ряд недостатков.

[0008] Так, в заявке WO2021215956A1 (опубл. 28.10.2021; МПК: C08L 17/00, C08L 95/00, C08J 11/04) описано изобретение, относящееся к области дорожно-строительных материалов, и предназначено для повышения качества дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов на основе битумов, достигаемое путем улучшения качества битумов с помощью применения модифицированной резиновой крошки - продукта утилизации отработавших автомототракторных шин, в частности, изобретение относится к низкотемпературному способу изготовления модифицированной резиновой крошки для повышения качества битумов и асфальтобетонов и технологии ее смешивания с битумом, в целях создания однородного материала, не подверженного деструкции при долгосрочном хранении. Технический результат аналога заключается в улучшении качества модифицированной крошки, применяемой для смешивания ее с битумом с образованием смеси, не подверженной деструкции при долгосрочном хранении, а также не имеющей неприятного токсичного запаха. В аналоге описан способ изготовления модифицированной резиновой крошки, включающий получение смеси из следующих компонентов: резиновой крошки из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1 мм - 50 - 65 мас.%, оксиды и/или гидроксиды щелочноземельных металлов - 10 - 20 мас.%, нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60°С от 0.05 Па*с до 1.5 Па*с - 20 - 30 мас.%, противостаритель аминного типа - гетероциклическое азотсодержащее соединение - 0.1 - 2 мас.%; перемешивание компонентов полученной смеси с ударно-сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 80 - 120°С; и дальнейшее охлаждение результирующей смеси до комнатной температуры. Основным недостатком аналога является низкотемпературная девулканизация резиновой крошки, производимая при температуре 80 - 120°С, которая относится к методу поверхностной, неглубокой девулканизации. Низкотемпературная девулканизация аналога обеспечивает получение поверхностно-деструктированного резинового порошка и приводит к высокой неоднородности химического материала модифицированной резиновой крошки, это, в свою очередь, негативно влияет на воспроизводимость и стабильность физико-механических характеристик модифицированного битума, содержащего указанную модифицированную резиновую крошку.

[0009] В патенте RU2266934C1 (опубл. 27.12.2005; МПК: C08L 95/00) описано изобретение, относящееся к строительству автомобильных дорог, и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд. Технический результат аналога заключается в повышении температуры размягчения, снижении температуры хрупкости. В аналоге описан резиносодержащий полимерный модификатор битума, который включает битум, полиэтилен, резиновую крошку, при этом в качестве пластифицирующей добавки используется мазут, а в качестве девулканизирующего неорганического соединения - известь строительная, при этом полиэтилен вводится вторичный как низкого, так и высокого давления при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум БНД 60/90 47 - 62, мазут марки 100 2 - 5, резиновая крошка 30 - 35, вторичный полиэтилен 3 - 7, известь строительная 3 - 6. Первый недостаток аналога заключается в том, что процесс девулканизации резиновой крошки осуществляют при температуре около 160°С, это приводит к изготовлению поверхностно- деструктированного резинового порошка, что, в свою очередь, негативным образом влияет на воспроизводимость и стабильность физико-механических характеристик смесей, содержащих регенерированную резиновую крошку аналога. Другим недостатком аналога является длительность процесса девулканизации резиновой крошки, которая составляет порядка 3 - 4 часов. Следующим недостатком аналога является использование мазута в составе резиносодержащего полимерного модификатора битума нефтяного дорожного, это уменьшает адгезию модифицированного битума нефтяного дорожного аналога к минеральным компонентам асфальтобетона, что приводит, соответственно, к сокращению времени эксплуатации дорожного покрытия. Следующим недостатком аналога является то, что резиносодержащий полимерный модификатор битума гранулируют, а затем применяют для производства резино-полимерно-битумных вяжущих, это приводит к увеличению времени технологического процесса изготовления резино-полимерно-битумных вяжущих.

[0010] В патенте RU2164927C2 (опубл. 10.04.2001; МПК: C08L 17/00, C08L 95/00) описано изобретение, относящееся к получению битумно-резиновых композиций из битума и резиновой крошки из амортизированных шин и других отходов вулканизированной резины. Технический результат аналога заключается в упрощении технологии приготовления битумно-резиновой композиции, уменьшении числа стадий и сокращении длительности процесса для предотвращения полной деструкции полимерных цепей добавляемой резины. В аналоге описана битумно-резиновая композиция, включающая битум и резиновую крошку из вулканизированной резины, а также органическое и/или неорганическое основание при следующем соотношении компонентов, вес. ч: битум 100, резиновая крошка 10 - 50, органическое и/или неорганическое основание - 0.01 - 2.5, за исключением карбоната кальция, количество которого при использовании только неорганического основания составляет 0.05 - 2 вес. ч. Также в аналоге описан способ получения битумно-резиновой композиции, включающий смешивание битума и резиновой крошки, который состоит в том, что в герметичный реактор одновременно помещают битум, резиновую крошку, органическое и/или неорганическое основание в указанных соотношениях, за исключением карбоната кальция, количество которого при использовании только неорганического основания составляет 0.05 - 2 вес. ч., и перемешивают при температуре 160 - 230°С. Первым недостатком аналога является нагрев битумно-резиновой композиции выше 185°C, это приводит к горению резиновой крошки, соответственно, к ухудшению ее физико-механических свойств, а нагрев битума выше 185°C приводит к ухудшению физико-механических свойств битума, например, к его старению. Другим недостатком аналога является то, что резиновую крошку добавляют в битум с органическим и/или неорганическим основанием, где резиновая крошка является наполнителем. Это приводит к возникновению внутренних напряжений в дорожном покрытии, изготовленном из асфальтобетонной смеси, содержащей в своем составе битумно-резиновую композицию аналога. Возникающие внутренние напряжения в дорожном покрытии являются причиной его разрушения.

[0011] В патенте RU2550888C2 (опубл. 20.05.2015; МПК: C08L 17/00, C08L 95/00, C08J 3/20, C08J 11/04, C09D 195/00) описано изобретение, относящееся к строительным материалам, и может быть использовано для дорожных, кровельных, изоляционных, герметизирующих работ. Технический результат аналога заключается в повышении показателей температур размягчения и хрупкости резинобитумной композиции в суровых климатических условиях. В аналоге описан способ приготовления резинобитумной композиции, включающий приготовление смеси битума с резиновой крошкой, который отличается тем, что эта смесь дополнительно активируется ультразвуком, причем названные компоненты в составе композиции используют при следующем соотношении, мас. %: резиновая крошка 13 - 50, битум - остальное, кроме того, в процессе приготовления резинобитумной композиции в предварительно нагретый до 180°C в смесителе битум вводят порциями при необходимости резиновую крошку, каждый раз перемешивают со скоростью 200 об/мин не менее 10 мин и активируют смесь обработкой ультразвуком после введения каждой порции крошки, причем эти операции производят до получения резинобитумной композиции. Недостатком аналога является то, что резиновая крошка является наполнителем битума нефтяного дорожного. Это приводит к возникновению внутренних напряжений в дорожном покрытии, изготовленном из асфальтобетонной смеси, содержащей в своем составе резинобитумную композицию аналога. Возникающие внутренние напряжения в дорожном покрытии являются причиной его разрушения. Следующим недостатком аналога является то, что отсутствует информация о размере частиц резиновой крошки, которая подвергается девулканизации, поскольку для размера частиц крошки более 1 мм девулканизация происходит на поверхности частиц, а не по всему объему, что является причиной возникновения бифуркационных процессов при изготовлении резинобитумной композиции аналога.

Сущность изобретения

[0012] Задачей настоящего изобретения является разработка состава модифицированного битума для строительства и способа его получения, обеспечивающих улучшение физико-механических характеристик битума.

[0013] Указанная задача достигается благодаря такому техническому результату, как обеспечение увеличения температурного диапазона, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами. Указанная задача достигается в том числе, но не ограничиваясь:

[0014] наличию в составе модифицированного битума сочетания следующих компонентов: битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки, пластичного модификатора;

[0015] использованию в качестве пластичного модификатора сочетания пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора;

[0016] пластичной активированной резиносодержащей композиции, содержащей экструдированную смесь резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора;

[0017] размеру частиц резиновой крошки, составляющей не более 1 мм;

[0018] кавитационной обработке смеси из битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки, пластичного модификатора;

[0019] совместному экструдированию резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора при температуре 170 - 185°С.

[0020] Более полно, технический результат достигается модифицированным битумом для строительства, содержащим битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор, при следующем соотношении компонентов к массе модифицированного битума, мас.%: битум нефтяной дорожный 30 - 80, пластификатор 1 - 30, модифицирующая присадка 0.1 - 1, пластичный модификатор 5 - 40. При этом в качестве пластичного модификатора используется сочетание пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора, причем пластичная активированная резиносодержащая композиция содержит экструдированную смесь резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора.

[0021] Наличие пластификатора в составе модифицированного битума для строительства обеспечивает увеличение текучести, пластичности битума нефтяного дорожного, улучшая растворимость и равномерность распределения компонентов в объеме смеси модифицированного битума. Модифицирующая присадка обеспечивает увеличение интервала пластичности модифицированного битума. Также использование модифицирующей присадки в составе модифицированного битума, применяемого для строительства, а именно, изготовления строительных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах. В связи с этим, покрытия из указанных строительных материалов обладают усиленной водостойкостью, трещиностойкостью, повышенной прочностью и морозостойкостью. Пластичный модификатор используется для увеличения интервала пластичности модифицированного битума, улучшения его эластичных свойств, повышения прочности при растяжении.

[0022] Сочетание вышеперечисленных компонентов модифицированного битума при следующем их соотношении к массе модифицированного битума, мас.%: битум нефтяной дорожный 30 - 80, пластификатор 1 - 30, модифицирующая присадка 0.1 - 1, пластичный модификатор 5 - 40, обеспечивает увеличение температурного диапазона, в котором применяемый для изготовления строительных материалов модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами.

[0023] Экструдирование смеси резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора обеспечивает процесс регенерации резиновой крошки, которую формируют из изношенных шин. Наличие в смеси, которая подвергается экструдированию, ускоряющего агента и пластификатора сокращает длительность процесса набухания полимерных цепей используемой резины, что способствует увеличению скорости процесса регенерации резиновой крошки. Также пластификатор в составе смеси, которая подвергается экструдированию, обеспечивает получение текучей и пластичной массы активированной резиносодержащей композиции, это улучшает ее растворение и равномерность распределения в битуме нефтяном дорожном при его модификации.

[0024] Настоящий процесс регенерации резины путем ее экструдирования заключается в ее девулканизации под действием механической, тепловой и химической энергий. Это позволяет осуществить модификацию резиновой крошки для получения пластичного продукта, который в сочетании с полимером-модификатором позволяет увеличить интервал пластичности модифицированного битума, улучшить его эластичные свойства, повысить прочность при растяжении. Это обеспечивает увеличение температурного диапазона, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами.

[0025] Пластичная активированная резиносодержащая композиция может содержать экструдированную смесь из указанных компонентов при следующем их соотношении к массе композиции, мас.%: резиновая крошка 80 - 95, ускоряющий агент 5 - 15, пластификатор - остальное. Сочетание вышеперечисленных компонентов композиции при указанном их соотношении позволяет изготовить пластичный продукт, обеспечивающий повышение эластичности и увеличение интервала пластичности модифицированного битума, что обеспечивает улучшение его упруго-пластических свойств.

[0026] В качестве ускоряющего агента могут использоваться оксиды и/или гидроксиды щелочноземельных металлов, которые, с одной стороны, позволяют увеличить скорость процесса, способствующего регенерации резиновой крошки для получения пластичной активированной резиносодержащей композиции. С другой стороны, использование указанного ускоряющего агента для получения пластичной активированной резиносодержащей композиции, добавляемой для модификации битума нефтяного дорожного, который применяется для строительства, а именно, изготовления строительных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах. В связи с этим, покрытия из указанных строительных материалов обладают усиленной водостойкостью, улучшенной устойчивостью к возникновению трещин, повышенной прочностью и морозостойкостью.

[0027] Может использоваться резиновая крошка с размером частиц не более 1 мм, это обеспечивает процесс регенерации резины, заключающийся в ее девулканизации, по всему объему смеси резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора, исключая возникновение бифуркационных процессов при использовании получаемого регенерата для модификации битума нефтяного дорожного. Это обеспечивает воспроизводимость и стабильность физико-механических характеристик модифицированного битума.

[0028] В качестве пластификатора при изготовлении пластичной активированной резиносодержащей композиции и модифицированного битума может использоваться экстракт селективной очистки масел и/или композиция на основе тяжелых нефтяных фракций, остаточных нефтепродуктов и анионных поверхностно-активных веществ, это позволяет улучшить растворимость и равномерность распределения компонентов в составе модифицированного битума, что обеспечивает улучшение упруго-пластических свойств модифицированного битума. Также использование указанного пластификатора для получения пластичной активированной резиносодержащей композиции, добавляемой для модификации битума нефтяного дорожного, и получения модифицированного битума, который применяется для строительства, а именно, изготовления строительных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах. В связи с этим, покрытия из указанных строительных материалов обладают усиленной водостойкостью, трещиностойкостью, повышенной прочностью и морозостойкостью.

[0029] В качестве модифицирующей присадки может использоваться полифосфорная кислота и/или ортофосфорная кислота. Это позволяет расширить интервал пластичности модифицированного битума, замедлить старение битума нефтяного дорожного, обеспечивая улучшение упруго-пластических свойств модифицированного битума. Также это позволяет повысить влагостойкость строительных смесей, в составе которых содержится настоящий модифицированный битум, улучшить адгезионные свойства модифицированного битума к минеральным компонентам, содержащимся в строительных материалах. Это обеспечивает улучшение физико-механических характеристик строительных материалов, и, соответственно, приводит к увеличению времени их эксплуатации.

[0030] Процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора по отношению к общей массе пластичного модификатора может составлять 50 - 90 : 50 - 10. Это позволяет расширить температурный диапазон, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами.

[0031] В качестве полимера-модификатора может использоваться термопласт, это позволяет увеличить температуру размягчения и интервал пластичности модифицированного битума, что способствует улучшению его упруго-пластических свойств.

[0032] В качестве полимера-модификатора может использоваться эластомер, это позволяет улучшить интервал эластичности битума нефтяного дорожного, что способствует улучшению его упруго-пластических свойств.

[0033] В качестве полимера-модификатора может использоваться термоэластопласт, это позволяет увеличить интервал пластичности модифицированного битума, увеличить интервал его эластичности, что способствует улучшению упруго-пластических свойств модифицированного битума.

[0034] Может использоваться термоэластопласт, содержащий не менее 30% стирола, это позволяет улучшить упруго-пластические свойства модифицированного битума, а именно, придать ему свойства пластичности, повысить прочность битума, увеличить его вязкость.

[0035] Также технический результат достигается способом получения модифицированного битума для строительства, содержащего битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, содержащей резиновую крошку, ускоряющий агент, пластификатор, по которому нагревают битум нефтяной дорожный в процессе перемешивания; затем добавляют пластификатор, модифицирующую присадку к нагретому битуму нефтяному дорожному в процессе перемешивания; после, добавляют к смеси пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, при этом указанную резиносодержащую композицию изготавливают путем совместного экструдирования резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора; затем производят кавитационную обработку смеси из битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки, пластичного модификатора.

[0036] Для изготовления модифицированного битума сначала нагревают битум нефтяной дорожный в процессе перемешивания для достижения оптимальной производительности модификации битума.

[0037] Затем добавляют пластификатор, модифицирующую присадку к нагретому битуму нефтяному дорожному в процессе перемешивания. Использование в составе модифицированного битума пластификатора позволяет увеличить текучесть, пластичность битума нефтяного дорожного, улучшая растворимость и равномерность распределения компонентов в объеме смеси; наличие модифицирующей присадки в составе модифицированного битума обеспечивает увеличение интервала его пластичности. Также использование модифицирующей присадки в составе модифицированного битума, применяемого для строительства, а именно, изготовления строительных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах. Перемешивание указанных компонентов обеспечивает их равномерное распределение по всему объему смеси.

[0038] Далее, добавляют пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, к смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки.

[0039] Причем пластичную активированную резиносодержащую композицию изготавливают путем совместного экструдирования резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора. Совместное экструдирование смеси резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора обеспечивает процесс регенерации резиновой крошки, которую формируют из изношенных шин. Наличие в смеси, которая подвергается экструдированию, ускоряющего агента и пластификатора сокращает длительность процесса набухания полимерных цепей используемой резины, что способствует увеличению скорости процесса регенерации резиновой крошки. Также пластификатор в составе смеси, которая подвергается экструдированию, обеспечивает получение текучей и пластичной массы активированной резиносодержащей композиции, это улучшает ее растворение и равномерность распределения в битуме нефтяном дорожном при его модификации. Настоящий процесс регенерации резины заключается в ее девулканизации под действием механической, тепловой и химической энергий. Это позволяет осуществить модификацию резиновой крошки для получения пластичного продукта, который в сочетании с полимером-модификатором позволяет увеличить интервал пластичности модифицированного битума, придать ему эластичные свойства, повысить его прочность при растяжении. Это обеспечивает увеличение температурного диапазона, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами.

[0040] После, производят кавитационную обработку получившейся смеси, которая ускоряет технологический процесс растворения пластичного модификатора в битуме нефтяном дорожном и улучшает равномерность распределения пластификатора, модифицирующей присадки, пластичного модификатора во всем объеме битума нефтяного дорожного.

[0041] Компоненты модифицированного битума для строительства используют при следующем их соотношении к массе модифицированного битума, мас.%: битум нефтяной дорожный 30 - 80, пластификатор 1 - 30, модифицирующая присадка 0.1 - 1, пластичный модификатор 5 - 40. Это обеспечивает увеличение температурного диапазона, в котором применяемый для изготовления строительных материалов модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами.

[0042] Перед нагреванием битума нефтяного дорожного могут предварительно устанавливать его марку путем определения его физико-механических характеристик. Такими характеристиками являются: глубина проникновения иглы при температуре 25°С, температура размягчения по кольцу и шару, растяжимость при температуре 0°С, температура хрупкости, температура вспышки, изменение массы образца после старения. Предварительное определение марки битума нефтяного дорожного позволяет рассчитать количество компонентов смеси модифицированного битума для строительства, что, в свою очередь, позволяет изготовить модифицированный битум с необходимыми параметрами.

[0043] Могут экструдировать совместно резиновую крошку, ускоряющий агент, пластификатор при температуре 170 - 185°С. Указанный диапазон температуры обусловлен тем, что при температуре ниже 170°С изготавливают поверхностно-деструктированный резиновый регенерат, что приводит к высокой неоднородности химического материала модифицированной резиновой крошки, это, в свою очередь, негативно влияет на воспроизводимость и стабильность физико-механических характеристик модифицированного битума. Нагрев резиновой крошки выше температуры 185°С приводит к ее горению, соответственно, к ухудшению физико-механических свойств изготавливаемого регенерата, используемого для модификации битума, это приводит к ухудшению упруго-пластических свойств модифицированного битума. При совместном экструдировании резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора при температуре 170 - 185°С изготавливают пластичную активированную резиносодержащую композицию, которая при добавлении к битуму нефтяному дорожному улучшает его упруго-пластические свойства.

[0044] Добавление пластичного модификатора к смеси могут осуществлять следующим образом: могут вводить пластичный модификатор к части смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки в процессе перемешивания; затем могут вводить оставшуюся часть смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки к смеси, содержащей пластичный модификатор, битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, в процессе перемешивания. Это позволяет ускорить процесс растворения пластичного модификатора, уменьшая время технологического процесса модификации битума, а также это позволяет обеспечить равномерное распределение пластичного модификатора в смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки для улучшения упруго-пластических свойств битума.

[0045] Перемешивание компонентов смеси до ее кавитационной обработки могут производить в течение 1 - 3 часов, это обеспечивает полное растворение пластичного модификатора, состоящего из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, в смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки для придания упруго-пластических свойств битуму.

[0046] Перемешивание компонентов смеси могут осуществлять лопастными мешалками, скорость вращения которых может составлять 25 - 35 об/мин, это обеспечивает интенсивные радиальные и встречные вертикальные потоки смеси для равномерного распределения компонентов в смеси модифицированного битума для придания ему упруго-пластических свойств.

[0047] Могут производить кавитационную обработку в течение 2 - 7 циклов перекачивания смеси из одной емкости в другую, это обеспечивает полное растворение пластичного модификатора и образование полимерной молекулярной цепи в объеме модифицированного битума, в результате чего битум обладает улучшенными упруго-пластическими свойствами.

[0048] Кавитационную обработку смеси могут осуществлять путем гидродинамического диспергирования для гомогенизации смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки, пластичного модификатора для улучшения упруго-пластических свойств модифицированного битума.

[0049] Изготовление модифицированного битума могут осуществлять при температуре 155 - 185°С на каждом из этапов его получения, это исключает быстрое испарение легких нефтяных фракций, содержащихся в битуме, которое является причиной его старения и ухудшения упруго-пластических свойств.

Подробное описание

[0050] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях, хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишнее понимание особенностей настоящего изобретения.

[0051] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.

[0052] В настоящее время исследователи в области строительства заинтересованы в улучшении физико-механических характеристик дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов на основе битумов нефтяных дорожных. Улучшение физико-механических характеристик указанных дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов возможно достичь благодаря улучшению эксплуатационных характеристик битума нефтяного дорожного путем его модификации различными добавками, которыми являются полимеры, адгезионные присадки, пластификаторы и т. д. В качестве эксплуатационной характеристики модифицированных битумов применяют классификацию PG (Performance Grade), содержащую информацию о минимальной и максимальной расчетных температур, при которых возможно использование модифицированного битума, обладающего упруго-пластическими свойствами.

[0053] Также в настоящее время не остается без внимания проблема ухудшения экологической ситуации в стране и мире, в связи с этим исследователи заинтересованы в решении указанной проблемы, например, за счет увеличения объема переработки изношенных шин, которые оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Так, одним из основных методов переработки изношенных шин является ее регенерация.

[0054] Набирает популярность использование регенерированной резины в качестве одной из модифицирующих добавок битума нефтяного дорожного, которая позволяет улучшить эксплуатационные характеристики битума нефтяного дорожного для его соответствия требованиям строительства, а, значит, и улучшить физико-механические характеристики дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов на основе битумов нефтяных дорожных. Это позволяет увеличить время эксплуатации создаваемых дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов на основе битумов нефтяных дорожных.

[0055] Понятие «интервал пластичности» подразумевает способность битума сохранять свои пластичные свойства при изменении температуры: чем больше интервал пластичности, тем лучше качество модифицированного битума и выше эксплуатационные свойства дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов, содержащих в своем составе модифицированный битум. Понятие «интервал эластичности» означает способность битума сохранять свои эластичные свойства при изменении температуры. Понятие «упруго-пластические свойства» подразумевает такие характеристики битума, как пластичность, эластичность, морозостойкость, растяжимость, прочность и т. д. Понятие «перемешивание» означает процесс объединения компонентов модифицированного битума для образования гомогенной смеси. Понятие «физико-механические характеристики дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов» подразумевает морозостойкость, трещиноустойчивость, влагостойкость указанных покрытий и материалов и т. д.

[0056] Настоящее техническое решение относится к модифицированному битуму для строительства, содержащему битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор.

[0057] Наличие пластификатора в составе модифицированного битума для строительства обеспечивает увеличение пластичности и текучести битума нефтяного дорожного, улучшая растворимость и равномерность распределения компонентов модифицированного битума в объеме смеси. Использование модифицирующей присадки, с одной стороны, обусловлено тем, что она обеспечивает увеличение интервала пластичности модифицированного битума. С другой стороны, наличие модифицирующей присадки в составе модифицированного битума, применяемого для строительства дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах для создания указанных покрытий и материалов. Пластичный модификатор используется для повышения прочности, увеличения интервала эластичности и интервала пластичности модифицированного битума.

[0058] Сочетание вышеперечисленных компонентов модифицированного битума при следующем их соотношении к массе модифицированного битума, мас.%: битум нефтяной дорожный 30 - 80, пластификатор 1 - 30, модифицирующая присадка 0.1 - 1, пластичный модификатор 5 - 40, позволяет увеличить температурный диапазон, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами. К тому же указанное количество и сочетание компонентов модифицированного битума обеспечивает улучшение его адгезионных свойств к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах для создания дорожных покрытий, а также кровельных и изоляционных материалов. Это позволяет улучшить их физико-механические характеристики, в том числе, повысить прочность, и, соответственно, увеличить время их эксплуатации.

[0059] При этом в качестве пластичного модификатора используется сочетание пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора, причем пластичная активированная резиносодержащая композиция содержит экструдированную смесь резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора.

[0060] Экструдирование смеси резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора обеспечивает процесс регенерации резиновой крошки для изготовления регенерата из изношенных шин. Регенерат - это продукт переработки резиновых отходов, в том числе, резиновой крошки, формируемой из изношенных шин, который характеризуется способностью смешиваться с каучуком и другими компонентами и может использоваться вновь. При регенерации резиновой крошки происходит деструкция связей серы, в результате чего их содержание в составе регенерата уменьшается, а многие вновь образовавшиеся связи являются углерод-углеродными. Наличие в смеси, которая подвергается экструдированию, ускоряющего агента и пластификатора сокращает длительность процесса набухания полимерных цепей используемой резины, что способствует увеличению скорости процесса регенерации резиновой крошки. К тому же пластификатор в составе смеси, которая подвергается экструдированию, обеспечивает получение текучей и пластичной массы активированной резиносодержащей композиции, это улучшает ее растворение и равномерность распределения в битуме нефтяном дорожном при его модификации.

[0061] Настоящий процесс регенерации резины заключается в ее девулканизации под действием механической, тепловой и химической энергий до состояния, в котором отходы вулканизированной резины возможно смешивать, перерабатывать и которые могут использоваться вновь, таким образом осуществляется активация резиносодержащей композиции. При экструдировании смеси резиновой крошки в присутствии ускоряющего агента, пластификатора происходит разрушение сетки поперечных сульфидных и полисульфидных связей в резине, при этом сохраняются углеводородные полимерные цепи каучука в результате того, что процессы термоокислительной деструкции практически исключены. Необходимо отметить, что влияние механической и тепловой энергий на резиновую крошку приводит к разрыву связей сера-сера и сера-углерод в частицах вулканизированной резины, в результате чего поверхность частиц резины становится восприимчивой к химической реакции с ускоряющим агентом и пластификатором, которые предотвращают повторное возникновение серных связей. Это позволяет осуществить модификацию резиновой крошки в присутствии ускоряющего агента, пластификатора путем ее девулканизации для получения пластичной активированной резиносодержащей композиции, которая в сочетании с полимером-модификатором позволяет увеличить интервал пластичности модифицированного битума, увеличить интервал его эластичности, а также повысить его прочность при растяжении. Это обеспечивает увеличение температурного диапазона от -46°C до 80°C, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами. При добавлении настоящего модифицированного битума к строительным смесям, применяемым для создания дорожных покрытий, кровельных, изоляционных материалов, позволяет улучшить их физико-механические характеристики, в том числе, повысить их прочность, что, соответственно, увеличивает время их эксплуатации.

[0062] Пластичная активированная резиносодержащая композиция содержит экструдированную смесь резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора. Экструдирование, как уже отмечалось ранее, обеспечивает процесс регенерации резины, который в настоящем случае заключается в девулканизации резиновой крошки в присутствии ускоряющего агента и пластификатора. В процессе девулканизации вулканизированная резина деструктируется, в результате чего уменьшается густота пространственной сетки из-за разрушения части поперечных серных связей и некоторой части основных молекулярных цепей, это приводит к образованию растворимой фракции. При этом процесс разрушения пространственной сетки облегчается благодаря использованию пластификатора за счет того, что молекулы пластификатора увеличивают межмолекулярные расстояния и, соответственно, снижают межмолекулярные взаимодействия в резине, уменьшая таким образом вероятность процесса структурирования в резиносодержащей композиции. Использование ускоряющего агента сокращает длительность процесса набухания полимерных цепей используемой резины, что способствует увеличению скорости процесса регенерации резиновой крошки. Сочетание вышеперечисленных компонентов пластичной активированной резиносодержащей композиции используется предпочтительно при следующем их соотношении к массе композиции, мас.%: резиновая крошка 80 - 95, ускоряющий агент 5 - 15, пластификатор - остальное. Указанное сочетание и количество компонентов предпочтительно использовать для резиновой крошки с размером частиц не более 1 мм. Сочетание вышеперечисленных компонентов композиции при указанном предпочтительном соотношении позволяет изготовить пластичный активированный резиносодержащий продукт, обеспечивающий повышение эластичности и увеличение интервала пластичности модифицированного битума, что позволяет улучшить его упруго-пластические свойства.

[0063] В качестве ускоряющего агента могут использоваться оксиды и/или гидроксиды щелочноземельных металлов. В качестве оксидов и/или гидроксидов щелочноземельных металлов предпочтительно использовать оксид кальция (негашеная известь), оксид магния, гидроксид кальция, техническую смесь гипохлорита, хлорида и гидроксида кальция. С одной стороны, применение указанного ускоряющего агента позволяет увеличить скорость процесса, способствующего регенерации резиновой крошки для получения пластичной активированной резиносодержащей композиции. С другой стороны, использование указанного ускоряющего агента для получения пластичной активированной резиносодержащей композиции, добавляемой для модификации битума нефтяного дорожного, который применяется для строительства, а именно, изготовления строительных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в указанных материалах. В связи с этим, дорожные покрытия, кровельные и изоляционные материалы, содержащие настоящий модифицированный битум, обладают усиленной водостойкостью, улучшенной устойчивостью к возникновению трещин, повышенной прочностью и морозостойкостью. Например, использование пластичной активированной резиносодержащей композиции, которая включает в своем составе оксиды и/или гидроксиды щелочноземельных металлов, для модификации битума, применяемого для изготовления асфальтобетонной смеси, позволяет предотвратить набухание асфальтобетона, увеличивая устойчивость к возникновению трещин, морозостойкость изготавливаемого из него дорожного покрытия.

[0064] Может использоваться резиновая крошка с размером частиц не более 1 мм, 1 - 3 мм, 3 - 6 мм. В случае девулканизации резиновой крошки с размером частиц более 1 мм, используемой для получения пластичной активированной резиносодержащей композиции, возникают бифуркационные процессы при ее добавлении в битуме для его модификации, что приводит к ухудшению физико-механических характеристик модифицированного битума. Предпочтительно использовать резиновую крошку, размер частиц которой не более 1 мм, например, он может составлять 0.5 - 1 мм. Использование резиновой крошки с размером частиц не более 1 мм обусловлено тем, что происходит процесс регенерации резины, заключающийся в ее девулканизации, по всему объему смеси резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора, исключая возникновение бифуркационных процессов при добавлении получаемого регенерата в битуме для его модификации. Это обеспечивает воспроизводимость и стабильность физико-механических характеристик, а именно, упруго-пластических свойств модифицированного битума, при добавлении которого к строительным смесям, применяемым для создания дорожных покрытий, кровельных, изоляционных материалов, обеспечивается улучшение их физико-механических характеристик, в том числе, повышение их прочности, что, соответственно, увеличивает время их эксплуатации.

[0065] В качестве пластификатора при изготовлении пластичной активированной резиносодержащей композиции и модифицированного битума может использоваться экстракт селективной очистки масел, черный соляр, мазут, индустриальное масло, гудрон, композиция на основе тяжелых нефтяных фракций, остаточных нефтепродуктов и анионных поверхностно-активных веществ. Предпочтительно использовать один и тот же пластификатор для изготовления пластичной активированной резиносодержащей композиции и модифицированного битума для улучшения равномерности распределения пластичной активированной резиносодержащей композиции в битуме нефтяном дорожном для получения гомогенной смеси. Однако, индустриальное масло, черный соляр, мазут, гудрон в составе модифицированного битума, применяемого для строительства дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов, уменьшают адгезию модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах для создания дорожных покрытий, кровельных, изоляционных материалов, это приводит к ухудшению физико-механических характеристик указанных материалов и покрытий. В связи с этим, предпочтительнее использовать в качестве пластификатора при изготовлении пластичной активированной резиносодержащей композиции и модифицированного битума экстракт селективной очистки масел и/или композицию на основе тяжелых нефтяных фракций, остаточных нефтепродуктов и анионных поверхностно-активных веществ, это обеспечивает увеличение пластичности и текучести битума нефтяного дорожного, улучшая растворимость и равномерность распределения компонентов модифицированного битума в объеме смеси. С другой стороны, наличие экстракта селективной очистки масел и/или композиции на основе тяжелых нефтяных фракций, остаточных нефтепродуктов и анионных поверхностно-активных веществ в составе модифицированного битума, применяемого для строительства дорожных покрытий, кровельных, изоляционных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах. Это обеспечивает усиленную водостойкость, повышенную трещиноустойчивость, повышенную прочность и морозостойкость дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов. Описанными характеристиками обладает, например, пластификатор «АМДОР-ПЛ» марок А и Б.

[0066] В качестве модифицирующей присадки могут использоваться азотсодержащие поверхностно-активные вещества, полифосфорная кислота, ортофосфорная кислота. Предпочтительнее использовать полифосфорную кислоту марок ПФК-105, ПФК-115 и/или ортофосфорную кислоту марки «АМДОР-20Т». Это позволяет расширить интервал пластичности модифицированного битума, замедлить старение битума нефтяного дорожного, обеспечивая улучшение упруго-пластических свойств модифицированного битума. Использование указанной модифицирующей присадки в составе модифицированного битума, применяемого в строительных материалах для создания дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов, позволяет улучшить морозостойкость и водостойкость указанных материалов и покрытий, это позволяет улучшить их физико-механические характеристики, в том числе, повысить их прочность, что, соответственно, увеличивает время эксплуатации дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов.

[0067] Процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора по отношению к общей массе пластичного модификатора может составлять 0 - 49 : 100 - 51, 50 - 90 : 50 - 10 или 91 - 100 : 9 - 0. В случае, при котором пластичной активированной резиносодержащей композиции меньше 50% по отношению к общей массе пластичного модификатора в составе модифицированного битума и, соответственно, полимера-модификатора больше 50%, обеспечивается модификация битума в большей степени с помощью полимеров-модификаторов, например, термопластов, эластомеров или термоэластопластов, а не с помощью вторично переработанной резиновой крошки. В случае, если пластичной активированной резиносодержащей композиции больше 90% по отношению к общей массе пластичного модификатора в составе модифицированного битума и, соответственно, полимера-модификатора меньше 10%, происходит сужение температурного диапазона, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами. Процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора по отношению к общей массе пластичного модификатора предпочтительно составляет 50 - 90 : 50 - 10. Это позволяет с помощью сочетания пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора расширить температурный диапазон от -46°С до 80°С, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами.

[0068] В качестве полимера-модификатора может использоваться термопласт, предпочтительно применяются полиэтилен, полипропилен, атактический полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, этиленвинилацетат. Это позволяет увеличить температуру размягчения и интервал пластичности модифицированного битума, что способствует улучшению его упруго-пластических свойств.

[0069] В качестве полимера-модификатора может использоваться эластомер, предпочтительно применяются бутадиен-стирольные, полихлоропреновые, этиленпропиленовые полимеры. Это позволяет увеличить интервал эластичности битума нефтяного дорожного, что способствует улучшению его упруго-пластических свойств.

[0070] В качестве полимера-модификатора может использоваться термоэластопласт. Термоэластопласт объединяет в себе свойство эластичности каучука (эластомера) и термопластичные свойства, которые придают смеси компонентов, содержащих в своем составе термоэластопласт, высокую текучесть в расплавленном состоянии. К тому же термоэластопласт является экологически чистым материалом, который не выделяет токсичных веществ на солнце. Наличие в составе модифицированного битума термоэластопластов позволяет получить эластичный, пластичный и устойчивый к низким температурам материал, также его наличие обеспечивает прочность материала при высоких температурах и технологичность при его переработке. Это позволяет улучшить упруго-пластические свойства модифицированного битума. Предпочтительно применяется термоэластопласт, содержащий не менее 30% стирола. Термоэластопласты, содержащие менее 30% стирола, обеспечивают более низкие прочностные характеристики модифицированного битума, чем термоэластопласты, содержащие не менее 30% стирола. Предпочтительнее использовать в качестве термоэластопластов, содержащих не менее 30% стирола, стирольные блок-сополимеры на основе стирола и бутадиена типа СБС-30-01, СБС-30-00. Это позволяет повысить прочность битума, придать ему эластичность. Также это позволяет обеспечить способность модифицированного битума к быстрому снятию напряжения, которое возникает в дорожном покрытии под воздействием движущегося транспорта.

[0071] Для лучшего понимания настоящего изобретения в приведенных ниже примерах 1 - 5 и Таблицах 1 - 2 описаны используемые компоненты, их соотношение в составе модифицированного битума и характеристики модифицированного битума, которые иллюстрируют, но не ограничивают предлагаемое изобретение.

[0072] Пример 1. Для изготовления модифицированного битума используется битум нефтяной дорожный марки БНД 60/90, в качестве пластичного модификатора используется сочетание пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора при процентном соотношении их масс к массе пластичного модификатора, которое составляет 50 : 50. Пластичная активированная резиносодержащая композиция содержит экструдированную смесь из резиновой крошки с размером частиц не более 1 мм, ускоряющий агент, пластификатор при следующем соотношении компонентов к массе композиции, мас.%: резиновая крошка - 80, ускоряющий агент - 10, пластификатор - 10. В качестве полимера-модификатора используется термоэластопласт, содержащий не менее 30% стирола, в качестве модифицирующей присадки применяется полифосфорная кислота, в качестве пластификатора - экстракт селективной очистки масел. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 1.

[0073] Пример 2. Для изготовления модифицированного битума используются компоненты, аналогичные примеру 1, при этом процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора к массе пластичного модификатора составляет 60 : 40. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 1.

[0074] Пример 3. Для изготовления модифицированного битума используются компоненты, аналогичные примеру 1, при этом процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора к массе пластичного модификатора составляет 70 : 30. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 1.

[0075] Пример 4. Для изготовления модифицированного битума используются компоненты, аналогичные примеру 1, при этом процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора к массе пластичного модификатора составляет 80 : 20. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 1.

[0076] Пример 5. Для изготовления модифицированного битума используются компоненты, аналогичные примеру 1, при этом процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора к массе пластичного модификатора составляет 90 : 10. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 1.

Таблица 1
Состав модифицированного битума для строительства Номер примера Компоненты модифицированного битума Битум Пластичный модификатор Пластификатор Модифицирующая присадка Марка Кол-во, мас.% Кол-во, мас.% Соотношение пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора Назва-ние Кол-во, мас.% Назва-ние Кол-во, мас.% 1 БНД 60/90 75.9 6.4 50 : 50 ЭСОМ* 17.5 ПФК* 0.2 2 БНД 60/90 73.7 7.1 60 : 40 ЭСОМ* 19.0 ПФК* 0.2 3 БНД 60/90 70.5 7.8 70 : 30 ЭСОМ* 21.5 ПФК* 0.2 4 БНД 60/90 68.3 8.5 80 : 20 ЭСОМ* 23.0 ПФК* 0.2 5 БНД 60/90 65.3 10 90 : 10 ЭСОМ* 24.5 ПФК* 0.2

Примечание:

ЭСОМ* - экстракт селективной очистки масел; ПФК* - полифосфорная кислота.

[77] Таблица 2 содержит информацию о характеристиках модифицированного битума, а также информацию о марке получаемого вяжущего согласно классификации PG для примеров 1 - 5. Классификация PG - классификация битумных вяжущих относительно их эксплуатационных характеристик с учетом минимальной и максимальной расчетных температур дорожного покрытия.

Таблица 2
Характеристики модифицированного битума для строительства Номер примера Характеристики модифицированного битума Нижняя граница температуры, °C Верхняя граница температуры, °C Марка PG 1 -42.1 75.2 70/40 2 -41.4 73.1 70/40 3 -40.9 71.3 70/40 4 -40.7 67.9 64/40 5 -40.3 65.3 64/40

[0078] Данные Таблицы 2 согласно примерам 1 - 5 иллюстрируют увеличение температурного диапазона от -46°C до 80°C, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами. При добавлении настоящего модифицированного битума к строительным смесям, применяемым для создания дорожных покрытий, а также кровельных, изоляционных материалов, позволяет улучшить их физико-механические характеристики, в том числе, повысить их прочность, что, соответственно, увеличивает время их эксплуатации.

[0079] Также настоящее техническое решение относится к способу получения модифицированного битума для строительства, содержащего битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, содержащей резиновую крошку, ускоряющий агент, пластификатор.

[0080] Сначала для изготовления модифицированного битума нагревают битум нефтяной дорожный в процессе перемешивания. Битум в ненагретом состоянии густой, это усложняет работу с ним, поэтому для достижения оптимальной производительности модификации битума его нагревают. Нагрев и дальнейшую модификацию битума производят в емкости, которая представляет собой установку с масляным подогревом, где масло выступает в роли высокотемпературного теплоносителя, циркулирующего по системе труб теплообменников, и обеспечивает необходимый температурный режим нагрева, который составляет 155 - 185°C. Перемешивание обеспечивает гомогенность смеси из битума нефтяного дорожного.

[0081] Затем добавляют пластификатор, модифицирующую присадку к нагретому битуму нефтяному дорожному в процессе перемешивания. Наличие пластификатора в составе модифицированного битума для строительства обеспечивает увеличение пластичности и текучести битума нефтяного дорожного, улучшая растворимость и равномерность распределения компонентов модифицированного битума в объеме смеси. Использование модифицирующей присадки, с одной стороны, обусловлено тем, что она обеспечивает увеличение интервала пластичности модифицированного битума. С другой стороны, наличие модифицирующей присадки в составе модифицированного битума, применяемого для строительства дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов, обеспечивает улучшение адгезионных свойств модифицированного битума к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах. Перемешивание позволяет равномерно распределить указанные компоненты во всем объеме смеси.

[0082] Далее, добавляют пластичный модификатор к смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки, его наличие обеспечивает расширение температурного диапазона, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами. Пластичный модификатор состоит из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, при этом ввод пластичного модификатора могут производить следующим образом: в отдельной емкости, которая представляет собой установку с масляным подогревом, где масло выступает в роли высокотемпературного теплоносителя, циркулирующего по системе труб теплообменников, могут смешивать полимер-модификатор и пластичную активированную резиносодержащую композицию, а затем полученную смесь могут добавлять к смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки. Или могут добавлять к смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки совместно полимер-модификатор и пластичную активированную резиносодержащую композицию.

[0083] Причем пластичную активированную резиносодержащую композицию изготавливают путем совместного экструдирования резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора. Совместное экструдирование смеси резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора обеспечивает процесс регенерации резиновой крошки, которую формируют из изношенных шин. Предпочтительно экструдировать смесь резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора не менее двух раз, это повышает процент активации резиносодержащей композиции. Наличие в смеси, которая подвергается экструдированию, ускоряющего агента и пластификатора сокращает длительность процесса набухания полимерных цепей используемой резины, что способствует увеличению скорости процесса регенерации резиновой крошки. К тому же пластификатор в составе смеси, которая подвергается экструдированию, обеспечивает получение текучей и пластичной массы активированной резиносодержащей композиции, что улучшает ее растворение и равномерность распределения в битуме нефтяном дорожном при его модификации.

[0084] Настоящий процесс регенерации резины заключается в ее девулканизации под действием механической, тепловой и химической энергий. Необходимо отметить, что в результате экструдирования воздействие механической и тепловой энергий на резиновую крошку приводит к разрыву связей сера-сера и сера-углерод в частицах вулканизированной резины, в результате чего поверхность частиц резины становится восприимчивой к химической реакции с ускоряющим агентом и пластификатором, которые предотвращают повторное возникновение серных связей. Это позволяет осуществить модификацию резиновой крошки для получения пластичного продукта, который в сочетании с полимером-модификатором позволяет увеличить интервал пластичности модифицированного битума, увеличить интервал его эластичности, а также повысить его прочность при растяжении. Это обеспечивает увеличение температурного диапазона от -46°C до 80°C, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами.

[0085] После, производят кавитационную обработку получившейся смеси, при этом соотношение компонентов получившейся смеси к массе модифицированного битума следующее, мас.%: битум нефтяной дорожный 30 - 80, пластификатор 1 - 30, модифицирующая присадка 0.1 - 1, пластичный модификатор 5 - 40. Это позволяет увеличить температурный диапазон, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами, а именно, увеличить его интервал растяжимости, пластичности, морозостойкости. К тому же указанное количество и сочетание компонентов модифицированного битума обеспечивает улучшение его адгезионных свойств к минеральным компонентам, которые содержатся в строительных материалах для создания дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов. Это позволяет улучшить их физико-механические характеристики, что, соответственно, увеличивает время эксплуатации дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов. Кавитационную обработку осуществляют путем перекачивания смеси из одной емкости в другую через кавитатор. Кавитатор представляет собой устройство для высокоинтенсивной обработки жидких смесей, обработка таких смесей в кавитаторах приводит к образованию кавитационных пузырьков, внутри которых в момент схлопывания формируется давление до 100 МПа. Кавитационная обработка обеспечивает однородность смеси, поскольку при воздействии ударного давления до 100 МПа твердая частица разрушается, что увеличивает удельную поверхность между твердой и жидкой фазами и усиливает процесс массообмена между ними. Также кавитационная обработка ускоряет процесс растворения пластичного модификатора в смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки.

[0086] Предварительно могут устанавливать марку битума нефтяного дорожного или исключить этот этап перед модификацией битума. Предпочтительнее предварительно устанавливать марку битума нефтяного дорожного перед его нагреванием путем определения его физико-механических характеристик согласно государственному стандарту. Такими характеристиками являются: глубина проникновения иглы при температуре 25°С, температура размягчения по кольцу и шару, растяжимость при температуре 0°С, температура хрупкости, температура вспышки, изменение массы образца после старения. В зависимости от марки битума нефтяного дорожного регулируют количество компонентов в составе модифицированного битума, это позволяет получить модифицированный битум различных марок согласно классификации PG. Для лучшего понимания настоящего изобретения в приведенных ниже примерах 6 - 8 и Таблицах 3 - 4 описаны используемые компоненты, их соотношение в составе модифицированного битума и характеристики модифицированного битума, которые иллюстрируют, но не ограничивают предлагаемое изобретение.

[0087] Пример 6. Для изготовления модифицированного битума используют компоненты, аналогичные примеру 2. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 3.

[0088] Пример 7. Для изготовления модифицированного битума используют компоненты, аналогичные примеру 2, за исключением следующего: марку битума нефтяного дорожного изменяют на БНД 100/130. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 3.

[0089] Пример 8. Для изготовления модифицированного битума используют компоненты, аналогичные примеру 2, за исключением следующего: марку битума нефтяного дорожного изменяют на БНД 130/200. Соотношение компонентов модифицированного битума к его массе приведено в Таблице 3.

Таблица 3
Состав модифицированного битума для строительства Номер примера Компоненты модифицированного битума Битум Пластичный модификатор Пластификатор Модифицирующая присадка Марка Кол-во, мас.% Кол-во, мас.% Соотношение пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора Назва-ние Кол-во, мас.% Назва-ние Кол-во, мас.% 6 БНД 60/90 70.3 7.1 60 : 40 ЭСОМ* 22.4 ПФК* 0.2 7 БНД 100/130 68.1 10.0 60 : 40 ЭСОМ* 21.7 ПФК* 0.2 8 БНД 130/200 69.5 11.3 60 : 40 ЭСОМ* 19.0 ПФК* 0.2

Примечание:

ЭСОМ* - экстракт селективной очистки масел;

ПФК* - полифосфорная кислота.

[90] Таблица 4 содержит информацию о характеристиках модифицированного битума, а также информацию о марке получаемого битума согласно классификации PG для примеров 6 - 8.

Таблица 4
Характеристики модифицированного битума для строительства Номер примера Характеристики модифицированного битума Нижняя граница температуры, °C Верхняя граница температуры, °C Марка PG 6 -41.4 73.1 70/40 7 -44.9 74.0 70/40 8 -46.0 70.8 70/46

[0091] Таким образом, примеры 6 - 8 и данные Таблиц 4 - 5 иллюстрируют универсальность описываемой технологии получения модифицированного битума при использовании разных марок битума нефтяного дорожного.

[0092] Могут экструдировать совместно резиновую крошку, ускоряющий агент, пластификатор при температуре 170 - 185°С. Указанный диапазон температуры обусловлен тем, что при температуре ниже 170°С изготавливают поверхностно-деструктированный резиновый регенерат, что приводит к высокой неоднородности химического материала резиносодержащей композиции, это, в свою очередь, негативно влияет на воспроизводимость и стабильность физико-механических характеристик модифицированного битума, содержащего указанную резиносодержащую композицию. Нагрев резиновой крошки выше температуры 185°С приводит к ее горению, соответственно, к ухудшению физико-механических свойств изготавливаемого регенерата. При совместном экструдировании резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора при температуре 170 - 185°С изготавливают пластичную активированную резиносодержащую композицию, которая при добавлении к битуму нефтяному дорожному в сочетании с полимером-модификатором улучшает упруго-пластические свойства битума.

[0093] Добавлять пластичный модификатор к смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора и модифицирующей присадки могут частями в процессе перемешивания или могут добавлять полностью необходимое количество пластичного модификатора в смесь в процессе перемешивания. Предпочтительнее добавление пластичного модификатора к смеси осуществлять следующим образом: вводить пластичный модификатор к части смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки в процессе перемешивания; затем вводить оставшуюся часть смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки к смеси, содержащей пластичный модификатор, битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, в процессе перемешивания. Ввод пластичного модификатора частями в процессе перемешивания позволяет уменьшить время растворения пластичного модификатора и обеспечить его равномерное распределение в смеси для улучшения упруго-пластических свойств модифицированного битума.

[0094] Перемешивание компонентов смеси до ее кавитационной обработки могут производить в течение времени, меньшем 1 часа, в течение 1 - 3 часов или более 3 часов. Перемешивание компонентов смеси до ее кавитационной обработки в течение времени, меньшем 1 часа, не позволяет обеспечить равномерное распределение в битуме нефтяном дорожном пластичного модификатора, пластификатора, модифицирующей присадки, к тому же в этом случае кавитационная обработка не приведет к полному растворению пластичного модификатора и образованию полимерной молекулярной цепи в объеме модифицированного битума. Перемешивание компонентов смеси до ее кавитационной обработки в течение времени, большем 3 часов, является нецелесообразным решением с точки зрения оптимизации производительности процесса модификации битума. Предпочтительнее перемешивание компонентов смеси до ее кавитационной обработки производить в течение 1 - 3 часов. Это обеспечивает полное растворение пластичного модификатора в смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки для улучшения упруго-пластических свойств модифицированного битума.

[0095] Перемешивание компонентов смеси до ее кавитационной обработки могут осуществлять лопастными, пропеллерными, турбинными мешалками. Однако, пропеллерные мешалки обладают малой эффективностью при перемешивании вязких жидкостей, также они имеют более сложную конструкцию, как и турбинные мешалки, по сравнению с лопастными. Предпочтительнее перемешивание компонентов смеси производить лопастными мешалками, это обеспечивает интенсивные радиальные и встречные вертикальные потоки смеси для равномерного распределения компонентов.

[0096] Скорость вращения лопастных мешалок может составлять 5 - 20 об/мин, 25 - 35 об/мин, 40 - 60 об/мин. При скорости вращения мешалок больше 35 об/мин результативность перемешивания резко уменьшается, и растет расход энергии, а при скорости вращения мешалок меньше 25 об/мин время модификации битума возрастает. Предпочтительная скорость вращения лопастных мешалок составляет 25 - 35 об/мин для получения гомогенной смеси.

[0097] Могут производить кавитационную обработку в течение 1 - 2, 2 - 7 или больше 7 циклов перекачивания смеси из одной емкости в другую. Кавитационную обработку осуществляют путем перекачивания смеси через кавитатор из одной емкости в другую. При этом во время перекачивания смесь битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки и пластичного модификатора перемешивается в обеих емкостях. Цель кавитационной обработки заключается в растворении пластичного модификатора в битуме нефтяном дорожном, пластификаторе и модифицирующей присадке. Достичь полного растворения пластичного модификатора в результате кавитационной обработки в течение 1 - 2 циклов перекачивания смеси из одной емкости в другую не представляется возможным. Перекачивание смеси из одной емкости в другую в течение более 7 циклов является нецелесообразным решением с точки зрения оптимизации производительности процесса модификации битума. Предпочтительно производить кавитационную обработку в течение 2 - 7 циклов перекачивания смеси из одной емкости в другую, это обеспечивает полное растворение пластичного модификатора и образование полимерной молекулярной цепи в объеме модифицированного битума, в результате чего битум становится пластичным.

[0098] Кавитационную обработку смеси модифицирующей присадки, пластификатора, битума нефтяного дорожного и пластичного модификатора могут осуществлять путем гидродинамического или акустического диспергирования. Предпочтительнее кавитационную обработку смеси осуществлять путем гидродинамического диспергирования, поскольку гидромеханические аппараты для гидродинамического диспергирования обладают такими характеристиками, как экономичность, простота в конструкции и обслуживании. Это позволяет достичь высокого уровня гомогенности смеси модифицированного битума благодаря разрушению частиц, находящихся внутри нее.

[0099] Изготовление модифицированного битума могут осуществлять на каждом из этапов при температуре менее 155°С, 155 - 185°С или более 185°С. При температуре нагрева компонентов ниже 155°С время процесса модификации битума возрастает в 3 и более раз. При нагреве компонентов до температуры более 185°С происходит ухудшение пластичных свойств битума и увеличивается его хрупкость за счет испарения легких нефтяных фракций, содержащихся в нем. Предпочтительнее изготовление модифицированного битума осуществлять при температуре 155 - 185°С на каждом из этапов.

[0100] Ниже приведен пример реализации способа получения модифицированного битума для строительства.

[0101] Пример 9. Предварительно определяют марку битума нефтяного дорожного по его физико-механическим характеристикам для расчета соотношения количества компонентов в составе модифицированного битума для строительства. Затем в емкость в процессе перемешивания добавляют битум нефтяной дорожный и нагревают его до температуры 155 - 185°С, после, в процессе перемешивания добавляют к нагретому битуму нефтяному дорожному пластификатор, модифицирующую присадку. Далее, добавляют пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, к получившейся смеси следующим образом: вводят пластичный модификатор к части смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки в процессе перемешивания; затем вводят оставшуюся часть смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки к смеси, содержащей пластичный модификатор, битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, в процессе перемешивания. Причем пластичную активированную резиносодержащую композицию изготавливают путем совместного экструдирования по крайней мере два раза резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора при температуре 170 - 185°С. При этом перемешивание полученной смеси до ее кавитационной обработки производят в течение 1 - 3 часов при температуре 155 - 185°С. После, производят кавитационную обработку полученной смеси. Кавитационную обработку осуществляют путем перекачивания через кавитатор из одной емкости в другую смеси в течение 2 - 7 циклов. Во время перекачивания смесь битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки и пластичного модификатора перемешивается в обеих емкостях при температуре 155 - 185°С, где перемешивание осуществляют путем использования лопастных мешалок.

[0102] Таким образом, разработанные состав и способ получения модифицированного битума для строительства обеспечивают увеличение температурного диапазона, в котором модифицированный битум обладает упруго-пластическими свойствами. Использование настоящего модифицированного битума для создания дорожных покрытий, изоляционных или кровельных материалов обеспечивает улучшение их физико-механических характеристик, что увеличивает время их эксплуатации.

[0103] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки запрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для улучшения физико-механических характеристик дорожных покрытий, кровельных, изоляционных материалов на основе битумов нефтяных дорожных. Описан модифицированный битум для строительства, содержащий битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор при следующем соотношении компонентов к массе модифицированного битума, мас.%: битум нефтяной дорожный 30 - 80, пластификатор 1 - 30, модифицирующая присадка 0,1 - 1, пластичный модификатор 5 - 40. При этом в качестве пластичного модификатора используется сочетание пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора, причем пластичная активированная резиносодержащая композиция содержит экструдированную смесь резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора. Также описан способ получения модифицированного битума для строительства, содержащего битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, содержащей резиновую крошку, ускоряющий агент, пластификатор, согласгно которому нагревают битум нефтяной дорожный в процессе перемешивания; добавляют пластификатор, модифицирующую присадку к нагретому битуму нефтяному дорожному в процессе перемешивания; добавляют к смеси пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, при этом указанную резиносодержащую композицию изготавливают путем совместного экструдирования резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора; производят кавитационную обработку смеси из битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки, пластичного модификатора. Изобретение обеспечивает увеличение температурного диапазона, в котором модифицированный битум обладает упругопластическими свойствами. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 табл., 9 пр.

1. Модифицированный битум для строительства, содержащий битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор при следующем соотношении компонентов к массе модифицированного битума, мас.%:

битум нефтяной дорожный 30 - 80 пластификатор 1 - 30 модифицирующая присадка 0,1 - 1 пластичный модификатор 5 - 40,

при этом в качестве пластичного модификатора используется сочетание пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора, причем пластичная активированная резиносодержащая композиция содержит экструдированную смесь резиновой крошки, ускоряющего агента, пластификатора.

2. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что пластичная активированная резиносодержащая композиция содержит экструдированную смесь указанных компонентов при следующем их соотношении к массе композиции, мас.%:

резиновая крошка 80 - 95 ускоряющий агент 5 - 15 пластификатор остальное

3. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ускоряющего агента используются оксиды и/или гидроксиды щелочно-земельных металлов.

4. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что используется резиновая крошка с размером частиц не более 1 мм.

5. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используется экстракт селективной очистки масел и/или композиция на основе тяжелых нефтяных фракций, остаточных нефтепродуктов и анионных поверхностно-активных веществ.

6. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей присадки используется полифосфорная кислота и/или ортофосфорная кислота.

7. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что процентное соотношение масс пластичной активированной резиносодержащей композиции и полимера-модификатора по отношению к общей массе пластичного модификатора составляет 50 - 90 : 50 - 10.

8. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимера-модификатора используется термопласт.

9. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимера-модификатора используется эластомер.

10. Модифицированный битум для строительства по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимера-модификатора используется термоэластопласт.

11. Модифицированный битум для строительства по п. 10, отличающийся тем, что используется термоэластопласт, содержащий не менее 30 % стирола.

12. Способ получения модифицированного битума для строительства, содержащего битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, содержащей резиновую крошку, ускоряющий агент, пластификатор, по которому:

нагревают битум нефтяной дорожный в процессе перемешивания;

добавляют пластификатор, модифицирующую присадку к нагретому битуму нефтяному дорожному в процессе перемешивания;

добавляют к смеси пластичный модификатор, состоящий из полимера-модификатора и пластичной активированной резиносодержащей композиции, при этом указанную резиносодержащую композицию изготавливают путем совместного экструдирования резиновой крошки, ускоряющего агента и пластификатора;

производят кавитационную обработку смеси из битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки, пластичного модификатора.

13. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что предварительно перед нагреванием битума нефтяного дорожного устанавливают его марку путем определения его физико-механических характеристик.

14. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что экструдируют совместно резиновую крошку, ускоряющий агент, пластификатор при температуре 170 - 185°С.

15. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что добавляют пластичный модификатор к смеси таким образом, что:

вводят пластичный модификатор к части смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки в процессе перемешивания;

вводят оставшуюся часть смеси битума нефтяного дорожного, пластификатора, модифицирующей присадки к смеси, содержащей битум нефтяной дорожный, пластификатор, модифицирующую присадку, пластичный модификатор, в процессе перемешивания.

16. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что перемешивание компонентов смеси до ее кавитационной обработки производят в течение 1 - 3 часов.

17. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что перемешивание компонентов смеси осуществляют лопастными мешалками.

18. Способ получения модифицированного битума по п. 17, отличающийся тем, что скорость вращения лопастных мешалок составляет 25 - 35 об/мин.

19. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что производят кавитационную обработку в течение 2 - 7 циклов перекачивания смеси из одной емкости в другую.

20. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что производят кавитационную обработку смеси путем гидродинамического диспергирования.

21. Способ получения модифицированного битума по п. 12, отличающийся тем, что изготовление модифицированного битума осуществляют при температуре 155 - 185°С на каждом из этапов.