Композиция для кровельных и гидроизоляционных материалов Советский патент 1993 года по МПК C08L95/00 C08K7/00 C08L95/00 C08L9/00 C08L25/06 C08L53/00 

Изобретение относится к области получения композиций, используемых в производстве кровельных материалов, ремонте дорог и гидроизоляционных покрытиях.

Целью данного изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик, повышение относительного удлинения п ри разрыве и прочности крепления к металлу, снижение температуры приготовления композиции.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для кровельных и гидроизоляционных материалов, включающая неокисленный (пропиточный) битум, полимерную добавку и наполнитель, содержит в качестве полимерной добавки смесь линейного блок- сополимера АВ,линейного блоксополимера ABA, звездообразного блоксополимера (АВ)4Х и полистирола, где А - блок полистирола с мол. массой 10000-30000, В - блок полибутадиена с мол.массой 40000-100000, X - полифункциональный сшивающий агент, полистирол имеет мол. массу 10000- 30000. Соотношение компонентов R смеси, мас.ч.:

со

О

ю,

Ч Ч

со

Блоксополимер АВ 0,5-10,0

Блоксополимер ABA 2,0-5,0

Блоксополимер

(АВ)4Х65,0-95,5

Полистирол2,0-20,0

Композиция дополнительно содержит шинный регенерат или полибутадиен. Соотношение компонентов в композиции, мас.%:

Смесь блоксополимеров и полистирола7-12

Неокисленный битум58-73

Наполнитель10-20

Шинный регенерат

или полибутадиен5-15

В состав композиции входят неокисленный (пропиточный) битум БНК 45/180, шинный регенерат (ОСТ 38422-86) или каучук СКД-Л250 (ТУ 38.103696-89), в качестве наполнителя - тальк (ГОСТ 21235-75).

Блоксополимеры А-В, А-В-А получают анионной растворной полимеризацией на литийорганических инициаторах.

Блоксополимеры (АВ)4Х - полимеризацией стирола и бутадиена с получением живущего блока А-В и последующей сшивкой по связи С-литий четырехфункциональ- ным сшивающим агентом (тетрахлоридом кремния SICU или тетраэтоксисиланом Si(OC2H5)4,

В табл. 1 приведены основные свойства блоксополимеров.

Смесь блоксополимеров А-В, А-В-А, (АВ)4Х и полистирола получают либо синте- зом, либо смешением на вальцах или в смесителе отдельных полимеров при 100 ±20°С. Состав и свойства смеси полимеров приведены в табл. 2 и 3.

Применение в качестве полимерной добавки в битумных композициях предлагаемой смеси блоксополимеров и полистирола в литературе не.описано.

В изобретении использована смесь блоксополимероё в связи с тем, что композиция без блоксополимера А-В обладает недостаточным относительным удлинением (табл. 4 и 5, пример 13) без А-В-А недостаточной гибкостью на стержне (табл. 4 и 5, пример 14), без (АВ)4Х- недостаточной температурой размягчения и адгезией (табл. 4 и 5, пример 15), без полистирола - недостаточной глубиной п0ониШ0вения иглы (табл.4 и 5, пример 16), и только смесь полимеров позволяет получить композицию с необходимым комплексом свойств.

Выбранные пределы дозировки смеси блоксополимеров и гомополйстйрола 7,0-12 обусловлены тем, что при введении смеси менее 7 мае.ч. композиция не имеет достаточные температуры размягчения и относительное удлинение (табл. 5 и 4;пример 20), при дозировке более 12 мае.ч. (табл. 4 и 5. примеры 18,17,19) снижается адгеэия, кроме того, увеличение дозировки смеси более 12 мае.ч. увеличивает вязкость композиции, что приводит к трудностям нанесения ее на защищаемую поверхность.

Введение шинного регенерата или

полибутадиена в количестве 5-15 мас.ч. обусловлено тем, что при снижении их дозировки эффект незначителен, а увеличение приводит к росту вязкости и снижению ад- гезии композиции.

Для приготовления композиции в смеситель с обогревом и мешалкой при температуре 130 ± 20°С загружают смесь блоксополимеров и полистирола, шинный регенерат или полибутадиеновый каучук и

тальк. Компоненты смеси перемешивают в течение 15 мин, затем порциями подают разогретый до 150-170°С нейкисленный битум БНК 45/180. Композицию перемешива- JOT 45-75 мин до получения гомогенной

массы.

Приготовленную композицию в расплавленном состоянии наносят на защищаемую поверхность.

П р и м е р 1. Смесь полимеров готовят

смешением в смесителе или на вальцах при 10,0±20°С;

95,5 г бутадиен-стирольного блоксополимера (АВ)4Х, 0,5 г бутадиен-стирольного блоксополимера АВ; 2,0 г полистирола, 2,0 г

блоксополимера А-В-А.

Для приготовления композиции в смеситель с обогревом и мешалкой при температуре 130 ± 20°С загружают 7 г смеси блоксополимеров и полистирола, 10 г шинного регенерата, 10 г талька. Смесь перемешивают в течение 15 мин, после чего осуществляют подачу частями 73 г неокисленного битума БНК 46/180, разогретого до температуры 150-170°С. Композицию перемешивают в течение 45-75 мин до получения гомогенной массы.

Приготовленную композицию в расплавленном состоянии наносят на защищаемую поверхность.

В табл. 4 приведены примеры конкретного использования композиции по изобре-. тению (примерно 1-22) и известной (пример 23). Свойства композиций представлены в табл.5. .

Для определения относительного удлинения при разрыве образцы композиции готовят методом прессования при температуре 40°С в 1 мм форме между листами целлофана. Затем пластины охлаждают в парах

углекислоты в течение 30 мин. Охлажденные образцы выдерживают при комнатной температуре 5-10 минут и вырубают в виде лопаточек, которые разрывают на разрывной машине. Относительное удлинение замеряют в момент разрыва образца. Глубина проникновения иглы определялась в соответствии с ГОСТ 11501-78, температура размягчения - по ГОСТ 11506-73, темпера- туроустойчйвость - по ГОСТ 2678-87, гибкость образца пленки мастики на стержне - по ГОСТ 2678-87. Для определения прочности крепления к металлу композицию в виде расплава наносят на поверхность металлических грибков (сталь Ст.З). Грибки соединяют друг с другом поверхностями с нанесенным слоем мастики и после выдержки под нагрузкой 2 кг в течение 48 часов при комнатной температуре разрывают на разрывной машине.

Из представленных в таблице данных следует, что композиция по изобретению по прочности крепления к металлу и относительному удлинению превосходит известную композицию (табл, 4,5 .примеры 1-9).

Состав композиций по изобретению позволит применять в производстве кровельных и изоляционных материалов неокисленный битум, что приводит к снижению энергозатрат за счет исключения стадии .окисления. .

Данная композиция обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками и готовится при более низких температурах.

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Композиция для кровельных и гидроизоляционных материалов, включающая неокисленный битум, полимерную добавку и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности крепления к металлу и относительного удлинения при разрыве, снижения температуры приготовления композиции, она содержит в качестве полимерной добавки смесь линейного блок- сополимера АВ. линейного блоксополиме- ра ABA, звездообразного блоксополимера (АВ}4Х-г где А - блок полистирола с мол.м, 10000-30000, В - блок полибутадиена с мол.м. 40000-100000, X - полифункциональный сшивающий агент, и полистирола с мол.м. 10000-30000, взятых в массовом соотношении, мас.%:

блоксополимер АВ0,5-10,0

блоксополимер ABA 2,0-5,0

блоксополимер

(АВ)4Х65,0-95,5

полистирол2,0-20,0 и дополнительно шинный регенерат или полибутадиен при соотношении компонентов в композиции, мас.%:

смесь указанных

блоксололимерови

полистирола7-12

неокисленный . битум58-73

наполнитель 10-20 шинный регенерат

или полибутадиен

5-15

4

Таблица 1

Использование: композиция предназначена для кровельных рулонных материалов, мастиках для кровли, изоляционных покрытий. Сущность изобретения: композиция содержит следующие компоненты, мас.%: смесь блоксополимеров и полистирола 7-12; неокисленный битум 58-73, наполнитель 10-20, шинный регенерат или полибутадиен 5-15. Смесь блоксополимеров и полистирола представляет собой композицию следующего состава, мас.ч.: блоксо- полимер АВ 0,5-10,0; блоксополимер ABA 2,0-5,0, блоксополимер.(АВ)4 X 65,0-95,5, полистирол 2,0-20,0. При этом блоксополимер АВ является линейным сополимером полистирола (А) и полибутадиена (В), блок- сополимер ABA также является линейным сополимером полистирола и полибутадиена, блок сополимер (AB)iX - звездообразным блоксополимер ом полистироала и полибутадиена, где X - полифункциональный сшивающий агент. Молекулярная масса полястирольного блока 10000-30000, полибутадиенового блока - 40000-100000. Молекулярная масса полистирола (полимера в смеси) 10000-30000. 5 табл. ел с

Свойства блоксополимеров

Состав смеси полимеров

Свойстм смеси полимере

СОСТП ТОИЛОЖЦИЙ

т ИаинеиомюжI . Номе пример

;:::::::-JnnL

Номер рецептуры снеси блоксополинероа и полистирола, представленных табл.2

17 г

з

ъ

7

10 12

« . ; « .

9

2 Бутадиен-стироль- ими терипэластп- пласт ДСТ-30

3 Вим«й регенерат

б неучу скдл-г;о

5 Тальк

6 Нескислеиммй 6и- туи ChX (1

I 7-155Ю15-10 10 7 15 to 7 7 5 57 5 20 - -«-t«----5-------.....,„..

10 «Ю152010202010 10 15 20 10 15 20 tO 1520 10 30 «0 JO

73 60 «1 7} 60 63 68 58 63 73 73 73 55 72 7J 61 70 60 56 8J И зз 6}

COCTA поивеоен, Mac.t. T

Таблица 2

ТаблицеЭ

Т а в л и а

- 20 15 ю

NV Наименование п/п показателей

Номера примеров

1 I 2 з IA s Z10 I11 П12 l 3IS I16 II I 8 I19 20 21 22 23

1 Температура размягчения, С. 103 102 . 100 101 99 99 101 100 103 82 88 80 91 100. 32 93 91 94 90 96 55. 98 98

2 Глубина проникновения иглы. . при 25°С. мм 31 31 30 30 31 30 30 31 31 % 33 35 30 32 32 33 35 АО 37 39 31 20 2k 30

3 Гибкость на. .... . . .. ....-

стержне дизмет1 . . .ОР

ром 10 мм при ; Т . ., 2

температуре,°С-20 -20 : -20 -20 -20 ..-20 -20 -20-20 -20 -20 -20 -20 -15 -20-20-20 -20 -20 -20 -20 -20-20 со

- . . Ј

k Температуроус .- . ,. О тойчиаост|.,0С 80 80 80 80 80 8С 80 80 8о 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80

5 Относительное . . .

удлинение, при...

. разрыве/ % ..100110 .120 80 95 97 98 115 110 65 55 so 59 83 87 90 100 101 102 15 100 (tO 50

6 Прочность кре- . .л . пяения к метал ;лу на отрьда,: КГС/СМ2 6,0 . 5,5 5,4 5.7 5,3 6,2 5,8 5,5 5,9 5,4 5,7 ,0 4,2 4,8 3,9:6,0 3,9 3,1 з,0 3,0 2,5 2,93,0

. - - ;-... - . . о

Номера примеров