Способ получения вяжущего Советский патент 1993 года по МПК C10C3/04 

3

ел

Использование: нефтехимия. Сущность: нефтяное сырье подвергают окислению, по истечении 60-80% отн. времени, необходимого для получения вяжущего заданного качества, в продукт вводят каучук в виде 12-15%-ного раствора в количестве 0,5-5% в расчете на сухое вещество. Через 70-90% отн. от времени начали окисления нефтяного сырья до получения вяжущего заданного качества вводят серу в количестве 0,1-1 % от массы смеси и смесь окисляют при 170- 190°С.2табл..

Изобретение относится к дорожно-стро- ительным материалам и может быть применено в дорожном, аэродромном и гражданском строительстве, а именно при приготовлении вяжущего для асфальтобетона, гидротехнических и других видов работ. Известны способы модификации битума полимерами, в том числе каучуками, основанные на объединении готового битума, приготовленного путем окисления нефтяного сырья, с полимером в твердом виде (крошкой), а также объединении готового битума, приготовленного путем окисления нефтяного сырья, с раствором каучука. .

Недостатки первого способа - увеличенные время приготовления вяжущего и энергозатраты, повышенный расход полимера и при этом сравнительно не высокие физико-механические свойства вяжущего, а именно узкий интервал пластичности и плохое сцепление с каменными материалами, следствием чего является сниженная водостойкость асфальтобетона.

К недостаткам второго способа относятся низкий показатель температуры размягчения вяжущего из-за наличия в нем оставшегося растворителя каучука, который снижает теплоустойчивость асфальтобетона, а также увеличение времени приготовления и энергозатрат.

Также известны способы улучшения свойств готовых битумов путём их объединения с серой. К недостаткам серно-битум- ны х вяжущих относятся высокое содержание серы для получения положительного эффекта (10-60% от массы битума) и при этом полученным вяжущим свойственны, узкий интервал пластичности, невысокая растяжимость при 0°С. Повышение прочности асфальтобетона на серно-битум- ном вяжущем в диапазоне температур 0- 50°С начинает проявляться при содержании серы в битуме более 30%,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления вяч

00 О О

ел

00

жущего для дорожного строительства, включающий совместное окисление нефтяного сырья и раствора каучука, при этом предварительно нефтяное сырье для произ- . водства дорожных битумов окисляют продувкой воздухом при 210-230°С, а каучук в виде 12-15%-ного раствора в смеси сланцевого масла с кубовыми остатками пиролйз- ной смолы в соотношении (0,5-0,6):(0,5-0,4) вводят в окисляемое сырье по истечении 30-50% времени, требуемого для получения битума заданной марки при 180-190°С, после чего при этой же температуре окисление продолжают.

Недостатками указанного способа являются сравнительно не широкий интервал пластичности, снижающий возможности использования его в районах с резко-континентальным климатом, где необходимы наиболее деформативные свойства материалов и конструкций на его основе, а также ограниченные показатели растяжимости вяжущего при 25 и 0°С.

Цель изобретения - расширение пределов содержания каучука, интервала пластичности вяжущего, повышение растяжимости при 25 и 0°С, сокращение времени приготовления и энергозатрат.

Цель достигается тем, что в способе получения вяжущего путем окисления нефтяного сырья, последующего окисления полученного продукта в присутствии добавки каучука в виде 12-15%-ного раствора при 210-230°С и окисления полученной смеси при повышенной температуре добавку вводят по истечении 60-80% отн. времени, необходимого для получения вяжущего заданного качества в количестве 0,5-5% в расчете на сухое вещество от массы нефтяного сырья, через 70-90% отн, от времени начала окисления нефтяного сырья до получения вяжущего заданного качества в образующуюся смесь дополнительно вводят серу в качестве вулканизатора в количестве 0,1-1% от массы смеси и последующее окисление смеси проводят при 170-190°С.

Технологические особенности способа позволяют тщательно на молекулярном

Свойства вяжущих

уровне распределить каучук в нефтяном сырье, химически активизировать его макромолекулы, а введенный вулканизатор, реагируя как с реакционно способными

элементами нефтяного сырья и растворителя, так и с химически активизированными макромолекулами каучука, способствует образованию однородной, прочной, химически взаимосвязанной структуры, Таким

образом данный способ позволяет химически связать структурообразующие элементы нефтяного сырья с макромолекулами каучука, что и предопределяет свойства полученного вяжущего.

Свойства вяжущих и асфальтобетона на их основе приведены в табл.1 и 2.

. Вяжущие с более высоким содержанием каучука предполагается использовать при гидротехнических и других видах работ,

где их высокие физико-механические свойства позволяют сократить число конструктивных слоев или полностью исключить использование рулонных материалов, а также увеличить срок службы сооружений и

конструкций с их применением.

Формула изобретения Способ получения вяжущего путем окисления нефтяного сырья, последующего окисления полученного продукта в присутствии добавки каучука в виде 12-15 мас,% раствора при 210-230°С и окисления полученной смеси при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью расширения интервала пластичности и повышения растяжимости целевого продукта, уменьшения времени процесса и энергозатрат, добавку вводят по истечении 60-80% отн. времени, необходимого для получения вяжущего заданного качества, в количестве

0,5-5% в расчете на сухое вещество от массы нефтяного сырья, через 70-90% отн. от времени начала окисления нефтяного сырья до получения вяжущего заданного качества в образующуюся смесь дополнительно вводят серу в качестве вулканизатора в количестве 0,1-1 % от массы смеси и последующее окисление смеси проводят при 170-190°С.

Т а б л и ц а 1

Свойства асфальтобетона

Продолжение табл.1

Таблица 2