Битумный шлам

4, ПОГОЗ СОИ скихСОЦИЛИС 1 ИЧСКИРЕСПУГЧИК.)5 С 04 В 26/26 ГОСУДЛСТОЕННЫй КОМИЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 Л И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ ТВ ий, Е,И, Васильченко Ярошевский, А.В, Кото(71) Институт химической физики им Н, Н. Сменова(54) БИТУМНЫЙ ШЛАМ Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления водо- и теплоизоляционных покрытий, защитных слоев дорог и покрытий спортивных площадок на основе нефтяных битумов,Известен битумный шлам, включающий битум, воду, минеральный наполнитель и в качестве полимерной компоненты реакционноспособную полистирольную нефтеполимерную смолу с мол, массой 1100-1300,Недостатками данного шлама являются его низкая коллоидная устойчивость, высокая обьемная масса и низкие упругопрочностные свойства при повышении температуры эксплуатации.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является битумный шлам, включающий битум, воду, минеральный(57) Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления водо- и теплоизоляционных покрытий защитных слоев дорог и покрытий спортивных площадок на основе нефтяных битумов. Цель изобретения - повышение устойчивости к энакопеременным температурным воздействиям получаемого материала, Битумный шлам содержит, мас.: битум 4-22; олигоэфиракрилат 0,2 - 4,0; олигоэпоксиакрилат 0,1 - 1,0; твердый эмульгатор 1-5; перлит 8 - 40; вода остальное, Количество переходов через 0 С 130- 142. 1 табл,наполнитель, твердый эмульгатор и в качестве полимерной компоненты блок-сополимер окисей этилена и пропилена.Недостатком известного шлама является большое содержание полимерной компо- ( ) ненты по отношению к битуму и ВПфнаполнителю, что значительно удорожает покрытия. Кроме того, высокий удельный ,г тч1 Р вес используемых наполнителей приводит к высоким значениям величины обьемной массы. Данный шлам имеет также недостаточно высокие упругопрочностные свойства покрытий при высоких температурах и при а колебании температуры (при переходе через 0 С). что препятствует использованию изделий иэ шлама в регионах с жарким и реэкоконтинентальным климатом.Цель изобретения - повышение устойчивости к знакопеременным температурам получаемого материала.Поставленная цель достигается тем, что битумный шлам, включающий битум, перлит, твердый эмульгатор, полимерный компонент и воду, в качестве полимерного компонента содержит смесь реакционноспособных олигомеров олигоэфиракрилата и олигоэпоксиакрилата в соотношении от 2;1 до 4:1 при следующем содержании компонентов. мас.: битум 4 - 22: олигоэфиракрилат 0,2 - 4,0; олигоэпоксиакрилат 0,1-1,0; перлит 8-40; твердый эмульгатор 1-5; вода остальное.Сущность изобретения состоит в подборе таких условий, при которых реализуется полифункциональность действия предлагаемых олигомеров по отношению к битуму и наполнителю, Сначала олигомеры выполняют функцию растворителей отдельных фракций битума (асфальтеновой, смоляной и углеводородной), повышая его коллоидную стабильность, так как каждый из двух жидких олигомеров - олигоэфиракрилат и олигоэпоксиакрилат - конкретно растворяет (растворяется) каждую (в каждой) иэ фракций вплоть до установления равновесных концентраций в фазах. Полярность молекул обоих олигомеров способствует усилению межфазного взаимодействия и, следовательно, повышению устойчивости битумно-олигомерной коллоидной системы, Другая специфическая роль предлагаемых олигомеров, проявляемая ими в составе шлама, состоит в конкурентной и селективной адсорбции на наполнителе. Суммарное количество олигомеров подобрано так, что оно превышает предельные концентрации растворимости, поэтому после введения наполнителя в битумно-олигомерную систему избыточная (не растворившаяся часть олигоэфиракрилата и олигоэпоксиакрилата селективно каждый на "подходящем" центре) адсорбируется на поверхности перлита, закрывая поры, капилляры и другие разнообразные по геометрии пустоты и полости вспученного минерального наполнителя. Этим предотвращается возможность "впитывания" наполнителем углеводородной фракции битума. Следовательно, повышается коллоидная устойчивость системы, так как в дисперсионной среде, роль которой после введения наполнителя выполняет битумно-олигомерная смесь, сохраняется та фазовая организация, которая сложилась к моменту добавления в шлам перлита. В отсутствие данных олигомеров в шламе неизбежно происходит процесс поглощения пористым наполнителем углеводородной и смоляной фракций битума. что вызывает потерю коллоидной стабильности, В известном битуме (введение в битумный шлам 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 блок-сополимера окисей этилена и пропилена) близкий уровень коллоидной устойчивости достигается при соотношении (битум ф полимерный компонент); перлит2, т е. при значительно большем расходе дефицитных и дорогостоящих битума и блок-сополимера, Высокая стабильность смеси достигается при соотношении (битум + полимерный компонент): перлит0,5.Таким образом, применение смеси олигоэфиракрилата и олигоэпоксиакрилата. способных к селективной адсорбции на поверхности наполнителя, позволяет использовать в качестве последних вещества с высокоразвитой поверхностью, в частности высокопористый легкий перлит, причем вводить его в шлам нужно в больших количествах (в 2-10 раэ превышающих массу битума), что обеспечивает получение покрытий с большой объемной массой,Третья функция олигомеров, которую удается реализовать в предлагаемом изобретении, традиционна для реакционноспособных олигомеров. После термического отверждения, при котором протекает трехмерная полимеризация олигомеров как растворенных в битуме, так и находящихся на поверхности наполнителя, образуется трехмерная сетка, выполняющая роль каркаса. Это обеспечивает повышение коллоидной стабильности системы как целого (затормаживается и даже подавляется межфаэное разделение), а также повышение температуры размягчения высоконаполненного битумного покрытия. Особенностью процесса отверждения олигомеров при реализации изобретения является то, что олигоэфиракрилат в выбранных условиях полимеризуется до глубоких степеней конверсии (эа счет этого достигается необходимая жесткость при комнатных температурах и высокая прочность при повышенных температурах), а олигоэпоксиакрилат полимеризуется частично и поэтому не только входит в сетку, но и выполняет роль внутреннего пластификатора, своеобразного демпфера (за счет этого снижается вероятность хрупкого разрушения при низких температурах и обеспечивается устойчивость при знакопеременных температурных воздействиях), Таким образом, предлагаемый битумный шлам отличается от известного составом и соотношением компонентов и позволяет одновременно решать взаимоисключающие задачи,П р и м е р ы. В битум, разогретый до 80 С, в любой последовательности вводят заданные количества олигоэфиракрилата и олигоэпоксиакрилата и выдерживают смесь 40 мин. Отдельно готовят суспензию иэ во 1705259ды, минерального наполнителя и твердого эмульгатора, в которую при интенсивном перемешивании добавляют битумно-олигомерную смесь, Время смешения 8-10 мин. Полученный шлам наносят на подложку, 5 прогревают при 105-110 С до полного удаления влаги, затем повышают температуру до 140 С и греют еще в течение 15 мин, Аналогичным образом готовят шлам известным способом. Шламы и покрытия испыты вают на коллоидную стабильность, деформационную и температурную устойчивость по методикам согласно ГОСТ 1865- 81, ГОСТ 11501-73 и ГОСТ 11506-73.Сырьевыми материалами являются би тум БНД 90/130 (ГОСТ 22245-76); олигоэфиракрилаты промышленных марок ТГМ(ТУ 6-01-845-73) и МГФ(ТУ 6-01-450,76); олигоэпоксиакрилат марки ЭАСА, полученный акрилированием диглицидилового 20 эфира дифениленпропана (ТУ 52-0094,025); измельченный перлит с удельной поверхностью 2000 см /г; известь и каолинитовая глина - твердые эмульгаторы,В таблице представлены составы шла мов и результаты испытаний.В примерах 1-7 приведены предлагаемые шламы. По сравнению с известными объемная масса готовых покрытий уменьшается на 30-45 фь, а прочностные характе ристики, особенно устойчивость к действию высоких температур и к изменению температуры в знакопеременном режиме, повышаются. В примерах 8-10 дозировки компонентов меньше и больше рекоменду емых, что, как следует из таблицы, приводит не только к снижению стабильности шлама, БитумОлигоэфиракрилатОлигоэпоксиакрилатТвердый эмульгаторПерлитВода 4 - 220,2-4,00.1 - 1,01 - 58 - 40Остальное но и ухудшению устойчивости покрытий к температурным воздействиям. К нежелательному результату приводит также изменение предлагаемых соотношений олигоэфиракрилат + олигоэкосиакрилат, даже при соблюдении общих количеств этих олигомеров, рекомендуемых в изобретении (примеры 11 и 12). Исключение из состава шлама хотя бы одного из компонентов смеси (примеры 13-15) также не позволяет достичь цели изобретения,Битумный шлам предлагаемого состава обладает удовлетворительной коллоидной стабильностью при значительно меньшем расходе полимерного компонента, а изделия, изготовленные из него, имеют низкую объемную массу, а также хорошую Устойчивость к воздействию знакопеременных температур,Формула изобретения Битумный шлам, включающий битум, полимерный компонент, твердый эмульгатор,перлитиводу,отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости к знакопеременным температурным воздействиям получаемого материала, он содержит в качестве полимерного компонента смесь олигоэфиракрилата с олигоэпоксиакрилатом в соотношении 2-4:1 при следующем соотношении компонетов, мас.;