Способ получения адгезионной присадки к битуму

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социал истицеских Республик, Кл,10 С 3/04 07 С 85/О рисоединением вкисудврственнын квинтет авета Инннетрев СССР пв денни нэабретеннйн вткрытнй) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень 2 5) Дата опубликования описания 27.10.7(72) Авторы изобретения И. Ан Львовский 71) Заявитель ДГЕЗИОННОЙ ПРИСАДКИ К БИТУ) СПОСОБ ЕН Изобретение относится к способу получения присадок, улучшающих адгезию битума с минеральными материалами,Улучшение сцепления битумов с поверхностью минеральных материалов достигается введением в битум поверхностно-активных веществ, называемых адгезионными присадками. Это позволяет одновременно повысить водоустойчивость и долговечность дорожных покрытий. Добавление к битуму поверхностно-тЕ активных веществ способствует образованию прочной связи между битумом и поверхностью минерального материала. ерхностно тором вуют нефектификации аминируют20 остаточрастворе ости анием аю тивностью, пол ных нефтепрод четыреххлорис подачи хлора 0 1 час и продол 5-10 мин с и ряр 1 а 70 ния адгеирование в при того угл,3-1,0 жительн рода при с /г нефтепро иновых углеводоированием полул). сти хлорирования м аминированием 2 Известен способ получения пов активной присадки к битуму, в ко качестве исходного сырья использ тяное сырье - кубовые остатки р и фракцию СЖК С а - С которые моноэтанюламином при 100-160 Известен также способ получе зионной присадки к битуму хлор высокомолекулярных параф родов с последующим амин ченного продукта аммиаком сОднако присадки, полученные по известным способам обладают не высокими поверхностно- активными свойствами. Недостатками таких способов являются также сложность проведения процесса (повышенное давление и длительность), а также высокая стоимость исходного сырья.С целью устранения указанных недостатков предлагается в качестве ис:одного сырья исгользовать остаточные высокомолекулярные нефтепродукты, преимущественно гудрон, экстракты селективной очистки масел, деасфальтизат гудрона пропаном, и хлорирование осуществлять до содержания хлора 7-9 вес%.Последующее аминирование полученного хлорированного продукта целесообразно осуществлять полиэтиленполиамином.Аминопродукты, используемые как присадки к битумам и обладающие высокой эффекментарный состав, %; ( 86,32; Н 11.,06;щОб 40 бИ Об 6 1 б О 1 д 59Хлорированное масло аминирует полиэти.,ленполиемином с похееетелями, соответствующими требованиями ТУ-02-894 701 ря на 1 ч нефтепродукта 3-8 ч. хлористого . , углерода, и без растворителя, Для более . равномерного распределения хлора в хлорные. чрованном продукте предпочтительнее хлори-рованиевести в растворителе. Полученный описанным выше способом ЗЯестйвностц полученных аминопродукаминопродукт при добавлении в жидкие тве б тов как адгезионной присадки проверяют,дые дорожные битумы в ноличеств 1-3 вес, ,определением спеплйвмости битумеповышает адгезию битума с гранитом наМГ/130 (ГОСТ 11955-66) с гранит 50-80% и вольским песком на 90-120%, .ной крошкой (фракция 0-2 мм) и вольскимПредлагаемый способ осуществляется песком. К битуму прибавляют 2 вес,% амиследующим образом, ) тнопродукта.Хлорировацие нефтепоодуктов проводятвреакторе, оборудованном устройством для , Ниже показано влияние условий хлорирораспределеиия хлора, термометром для кон- вания масла и аминирования хлорированноготроля температуры и обратным холодильни- . масла на эффективность аминопродукта какком для конденсации испаряющегосячетырех 26 адгезионной присадки к битуму,хлористого углерода, Влияние глубины.хлорирования масла науказанную эффективность аминопродукта изуНефтепродухт растворяют,вчетыреххлорио 1чают. при плотоядных условиях еминировенииитом углероде, нагревают раствор до задан- ) "температуре 160 С, удельном расходеной температуры, а затем в реактор подают 30 полиэтиленполиамина 1 г/г хлорированногохлор. Теплоту реакции снимают подачей в масла и продолжительности 1 час.Хлориорубашку реактора охлаждающей жидкости. рование проводят при 25 и 60 С и скорос По истечении необходимого времени хлори- ти подачи хлора 0,74 г/г масла в 1 час.роваиия от раствора отгоняют четыреххло- Глубина хлорирования масла с течением вре-"ристый углерод. 35 мени увеличивается. При этом эффективностьПолученный хлорированный нефтепродукт полученного аминопродукта как адгезионнойзатем амиипруют полиэтиленполиамином вприсадки снижается, Наиболее высокойреакторе с мешалкой. Хлорированный нефтепро эффективностью обладает аминопродукт, по-дукт загружают в реактор и нагревают до. лучениый из хлорированных масел с содерзадапной температуры, после чего прибав 4 О жанием хлора 8-9 вес.%,лгаат полиэтпленполиамин, Реакционнуюо/б.лесь выдерживают при 140-200 С задан Изучают также влияние температуры"е вреди. По окончании аминирования не- хлорирования масла на эффективность ами-просеагировавший полиэтиленполиамин отмы- нопродукта как адгезионной добавки к би- .чода.ад водой от амииопродукта. Последнийу 45 туму, Масло хлорируют 10 мин при 10 78 Ссушат в вакуумном шкафу при 100-12 ОС( и скорости подачи хлора 0,74 г/г маслаи остаточном давлении 30-70 мм рт. ст.в 1 час. При повышении температуры глубина хлорирования возрастает, Однако заПолучепный аминопродукт испытываюткокомерность изменения эффективности ами;-)как адгезионную присадку к дорожным биту-.Яунопродукта как адгезионной добавки кмгм, проеоряют ее еффентивноств путем холи 1битумам другая. С повышением темперетучественного определения сцепляемости биту ры хлорирования масла эффективность амима с поверхностью гранита и вольского пес- нопродукта как адгезионной присадки к б)(ка методом красителей по ГОСТ 11509-65, 1 ттуму увеличивается, достигая при 40-5 СГСд(П р и м е р 1. Для получения аминопр Я Максимальной величины, а затем снижаетдукта, который используют как адгезионную я,присадку к битуму, применяют остаточноемасло, выделенное из битума БН- И экст , Исследование процесса аминирсФания про-,ракциой растворителем, состоящим из аце-Водят с хлорированным маслом, содержащимтока (85 об.%) к н-гептана (15 об%). 6 О,9% хлора, полученным при температурея 8239273пол иэтиленполиамином хлорированного неф-( Физико-химические показатели масла:аотепродукта с содержанием хлора 7-9 вес.% плотность ( 3, 1 0,9748, молекулярнаяпри 140-200 С, атмосферном давлениимасса 510, йодное число 20,2, Групповойудельном расходе йолиэтиленполиамина 1 :химический состав, %: пиклопарафины и0,5-2,0 гlг хлорированного нефтепродукта,моноциклические ароматические углеводорои продолжительности 30-60 мин. ,ды 8,6; бицикдические ароматические угле-б )Хлорироание нефтепродуктов ведут в 1 водороды 81,3; полициклические аройатйче,юбрастворе четыреххлориотого углерода, бе-:кие углеводороды 20,7; смолы 19,4. Ве5охлорирования 60 С, скорости подачи хлора 0,74 г/г масла в 1 час и продолжительнао: ти 10 мин.Влияние температуры. аминирования хлори" , рованного масла на эффективность аминопро дукта как адгеэионной добавки к битумампокаэано в табл. 1. Аминирование провоюют.,, при удельном расходе полиэтиаеколиамина2 г/г хлорированного масла и зродолжителфности 60 мин,Таблица 1 Я - величина адсорбции красителя на поверхности битумонеральной смеси, мг/г.Ь - величина поверхности гранита,не покрытой битумом, %.- сцепление битума с поверхность -. агранита, %. римечание. Здесь и далее; м интервале температур ают амннопродукты, котоую эффективность к повыш Влиян иамин полиэтнл В исследованнОРО С получ 35поле- го масл,4 О брн 18Табл хлорированноученпоробитуму покпроводят а рые имеют высокнию адгезии би большую адгеэиюдуктом, полученнь тума на граните. Нескол имеет битум с амино м при 180 С. ие удельного расходаа при аминированиина эффективность полдукта как присадки кбл. 2, АминированиеС в течение 1 час.(потеря в весе после нагреПри увеличени удельного расхода полиэтиленполиамина от 0,5 до 30 г/г хлорированного масла эффективность полученного аминопродукта как адгезионной добавки к битумам повышается. Однако удельный расход полиэтиленполиамина увеличивать более 2 г/г хлорированного масла нецелесообразно, так как при этом уже не наблюдается улучшение адгезирнных свойств битума с амино продуктом. ЮИз приведенных данных следует, что для получения эффективной адгезионной присадки хлорирование масла следует вести до содержания в нем хлора 8-9 вес.%, Этого достигают,о проводя хлорирование при 40-60 С, продолжительности реакции 10 мин и скорости подачи хлора 0,74 г/г масла в 1 час, Аминирование хлорированного масла полиэтиленполиамином ведут при удельном расходе последнего 0 5-2,0 г/г хлорированногомасла, 140-180 С и продолжительности 3 О-Ш мин.Ниже приводится материальный баланс процесса получения аминопродукта хлорироованием масла при 60 С и удельном расходе хлора 0,123 г/г масла и последующим ами- р 5 нированием хлорированного масла при 18 дС и удельном расходе полиэтиленполиамина 1 г/г хлорированного масла в течение 1 час.При хлорировании 100 вес, % масла 12,3 вес.% хлора получают (в вес.%): хло- З 0 рированное масло 108; непрореагированный хлор 0,6; хлористый водород 3,2; потери 0,5.При аминировании 100,0 вес.% хлорированного масла 100,0 вес.% ПЭПА полу чают (в вес.%): аминированный продукт 145,0; отработанный ПЭПА 53,5; потери 1,5.физико-химические показатели аминопродукта:ао/130 с 2% аминопродукта, %:на гранитена вольском пескеСцепляемость битума МГ//130 безаминопродукта, %:на граните 60на вольском песке 40Адгезия битума на граните с различными количествами аминопродукта:Количество аминопродукта в битуме, % 92 80 Лдгезиябитума,% 0 60,01 90,02 94,63 94,9Из приведенных экспериментальных данных видно, что аминопродукт целесообразно добавлять к битуму для повышения адгезии в количестве неболее 2 вес.%, Аминопродукт повышает адгезионные свойства битумаье только с гранитом, но и с вольским песком.Адгезия битума с 2 вес. % аминопродуктана граните и вольском песке в сравнении садгезией без добавки на тех же минеральных материалах повышается соответственнона 53 и 100%,При использовании других нефтепродуктовполучают такие же результаты как в примере 1.П р и м е р 2. Аминопродуктыобладаюшие высокой эффективностью к повышениюадгезионных свойств к минеральным материалам, получают и из других нефтепродуктов.Физико-химические показатели деасфальтизата из гудрона, экстракта остаточного масла,отобранных на Полоцком нефтеперерабатывающем заводе, и гудрона из анастасиевскойнефти, использованных для получения аминопродуктов, приведены в табл. 3Хлоирование нефтепродуктов проводятпри 60 С, скорости подачи хлора 0,74 г/гчас и продолжительности 10 мин. Аминирют хлорированные нефтепродукты при 180 С,удельном расходе полиэтиленполиамина1 г/г и продолжительности 1 час.альные данные,ают, что де он пригодны в атионоактивной еримент4, показывэ тр т и гудЭя полученияприсадки для б нные изат,весырь инойчесадгез со-Днефтепоодуктов тивной адгезионной ачительно расширяет наемые ддя произ-, Применаемое нефевое иэ всех викоторое можно дства адгезионной а ятые во вни- С 113 1/ж,фор м зобрете ной прн нодучения адгезиойу тем хлорированиедующим аминирова 3/04,) ки битумус по н о нием Составитель Н, ГлебоваРедактор 3. Бородкина Техред О, Луговая Корректор Б. вегас 90 Тираж 630 Подписноедарственного комитета Совета Министровпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ 4987/3 ЦНИИПИ Госу иал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Использование остаточныхв производстве катионоакприсадки для битумов знсырьевые ресурсы, примеводства таких.присадок.тяное сырье - самое дешдов органического сырьяиспользовать ддя произвоприсадки к битумамрованного продукта, о т л и ч а ю щ и й, с я тем, что, с целью расширения сырьеавых ресурсов и повышения эффектиьностиприсадки, в качестве исходного сырья исподь-зуют остаточные высокомолекулярные нефтепродукты и хлорирование осуществляют до, держаниа хлора 7-9 вес,%,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й; с я тем, что в качестве остаточных высокомолекулярных нефтедродуктов используют гудрон, экстракты селективной очистки масел,деасфадьтизат гудрона пропаном,3. Способ по п. 1, о т д и ч а ю щ и й-;с я тем, что аминирование хлорированногопродукта осуществляются полиэтиленполи миномИсточники информации, прин я мание при экспертизе:1. Авт. ,св, % 216892;сад- оп, 19.07.68 г,го иц2. Авт. св, М 178294,ори-оп. 22.11.66 г. (прототип