Способ получения битумно-полимерной композиции для производства гидроизоляционного и кровельного материала "филизол"

 

Способ относится к получению битумно-полимерной композиции для производства гидроизоляционного и кровельного материала "Филизол". Композиция предназначена для изготовления покровных масс, рулонных, кровельных и гидроизоляционных материалов. Способ осуществляют в две стадии. На первой стадии смешивают половину нагретого неокисленного битума, дивинилстирольный термоэластопласт, нефтяное масло. На второй стадии вводят вторую половину предварительно разогретого неокисленного битума и все количество минерального наполнителя, осуществляют перемешивание в течение 10-20 мин до получения однородной массы. На первой стадии перемешивают 20-25 мин. Получают однородную композицию, новый материал "Филизол" обладает хорошей погодоустойчивостью, широким интервалом пластичности, низкой себестоимостью. 2 табл.

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и используется при изготовлении покровных масс рулонных, кровельных и гидроизоляционных материалов.

Известен способ получения композиции для кровли, включающей неокисленный битум, бутадиен-стирольный термоэластопласт, шинный регенерат, тальк. Композицию готовят при 80 - 100^oC с предварительным смешиванием термоэластопласта, шинного регенерата и талька. В полученную смесь постепенно при перемешивании вводят неокисленый битум, нагретый до 130^oC. Для получения материала используют композицию, состава, мас.ч: Неокисленный битум - 61 - 85 Термоэластопласт - 5 - 10 Шинный регенерат - 5 - 15 Тальк - 5 - 14 Весь процесс приготовления композиции составляет 90 мин. В этом способе используются низкие температуры изготовления композиции, что снижает интенсивность смешения компонентов и препятствует получению однородного качественного состава (резиновая крошка в этих условиях не растворяется в битуме). В данной композиции шинный регенерат препятствует использованию ее для пропитки волокнистых основ, т.е. для получения рулонных кровельных и гидроизоляционных масс. Это является недостатком данного способа. Основным недостатком данного способа является низкая интенсивность гомогенизации, что затрудняет получение качественного концентрата [1] . Известны битумные композиции, включающие битум, термоэластопласты и различные наполнители.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения битумно-полимерной мастики, включающей подачу в турбосмеситель низкомарочного битума, введение в него при постоянном перемешивании полимерной добавки ДСТ-30, тонкодисперсного наполнителя и перемешивание их, в качестве наполнителя используют фосфогипс полугидрат - отход производства фосфорной кислоты, часть которой вводят в битум в соотношении битум: наполнитель 1:0,028, затем в полученную смесь порциями в течение 5 - 10 мин вводят полимерную добавку до получения смеси с соотношением компонентов битум : добавка : наполнитель 1 : 0,058 - 0,11 : 0,028, смесь перемешивают в течение 40 - 60 мин, после чего добавляют оставшееся количество наполнителя и осуществляют окончательное перемешивание до получения композиции, содержащей, мас.%: битум 72-85ДСТ-30 5 - 8, фосфополугидрат сульфата кальция 10 - 20 [2].

Недостатком прототипа является низкое качество гомогенизации. Процесс перемешивания при известном способе более длителен, чем в предлагаемом способе. Оптимальное время перемешивания в прототипе составляет 40 - 60 мин.

Целью изобретения является сокращение продолжительности процесса, а также улучшение качества битумно-полимерной композиции для производства нового материала "Филизол". Повышение скорости за счет применения гомогенизатора марки "Тригонал" позволяет интенсировать процесс гомогенизации, уменьшив его продолжительность до 20 - 25 мин. Для достижения указанной цели, т. е. улучшения качества композиции с одновременным снижением себестоимости материала, в состав композиции дополнительно вводят нефтяное масло, а в качестве полимерной добавки композиция содержит дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30 при соотношении компонентов, мас.%: Битум неокисленный - 60 - 72 ДСТ-30 - 5 - 14 Нефтяное масло - 3 - 10 Минеральный наполнитель - 20 - 30
Для достижения указанной цели приготавливают концентрат путем смешения гомогенизации неокисленного битума, нагретого до 160 - 180^oC, полимерной добавки и пластификатора, в качестве полимерной добавки используют ДСТ-30, а в качестве пластификатора используют нефтяное масло для получения гомогенной смеси. Затем смесь перемешивают в течение 25 мин и перекачивают из гомогенизатора в емкость с планетарной мешалкой, после чего добавляют половинку количества битума и вводят все количество наполнителя, осуществляют окончательное перемешивание до получения композиции, содержащей мас.%:
Битум неокисленный - 60 - 72
ДСТ-30 - 5 - 14
Нефтяное масло - 3 - 10
Минеральный наполнитель - 20 - 30
при этом процесс смешения осуществляют в 2 стадии, причем неокисленный битум вводят 2-я равными порциями. На первой стадии смешения получают концентрат из одной порции битума и всех остальных компонентов кроме наполнителя, на второй стадии осуществляется введение в полученный концентрат второй порции предварительно разогретого битума до 160 - 180^oC и введение всего количества наполнителя при постоянном перемешивании до получения однородной массы.

Отличительным признаком предложенного способа является применение в качестве пластификатора нефтяного масла, причем введение его с последующим перемешиванием позволяет более эффективно измельчить добавку ДСТ-30, т.е. способствует ускоренному набуханию ДСТ-30 и повышается однородность смеси, а также применение нефтяного масла снижает себестоимость материала "Филизол". Оптимальное время перемешивания композиции будет составлять 25 мин.

Отличительным признаком операции введения неокисленного битума является то, что он дозируется в два приема двумя равными порциями и только на второй стадии добавляют минеральный наполнитель. В данной композиции в качестве термоэластопласта используется дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30 (ТУ 38.103267-80), в качестве минерального наполнителя - тальк (ГОСТ 21235-75), в качестве пластификатора - нефтяное масло (ГОСТ 20799-74).

Для изготовления композиции, используемой в предлагаемом способе, применяют неокисленные битумы такие как вязкие дорожные нефтяные битумы (БНД 60/90), которые изготавливают из неокисленных продуктов прямой перегонки нефти и компаундированием неокисленных продуктов, получаемых при прямой перегонке нефти и селективном разделении нефтепродуктов (Гос. стандарты. Нефтепродукты топлива, битумы, растворители, 1977). Заявители используют нефтяные битумы низкосортные (БНД 60/90).

Пример. В гомогенизатор типа "Тригонал" загружают первую порцию неокисленного битума, нагретого до температуры 160 - 180^oC, затем при постоянном перемешивании вводят полимерную добавку ДСТ-30. Затем, продолжая перемешивать, вводят нефтяное масло и перемешивают 25 мин до получения однородной гомогенной смеси. Затем смесь перекачивают из гомогенизатора в емкость с планетарной мешалкой, после чего добавляют вторую порцию неокисленного битума, предварительно нагретого до температуры 160 - 180^oC, вводят все количество минерального наполнителя и осуществляют окончательное перемешивание до получения композиции, содержащей мас.%: битум 60 - 72; ДСТ-30 5 - 14; нефтяное масло 3 - 10; минеральный наполнитель 20 - 30. При этом процесс смешения осуществляют в 2 стадии, причем неокисленный битум вводят 2-я равными порциями. Гомогенизация концентрата осуществляют со скоростью 150-200 м/с в течение 10 - 20 мин. Повышение скорости смешения позволяет интенсировать процесс гомогенизации и уменьшить его продолжительность до 35 - 40 мин.

Состав и свойства известной и предлагаемой композиций приведены по примерам в табл. 1 и 2.

Пример 1. Неокисленный битум вводят 2-я равными порциями при 2-х стадиях перемешивания.

В гомогенизатор марки "Тригонал" загружают 1-ю порцию неокисленного битума, предварительно подогретого до 160 - 180^oC. Затем при постоянном перемешивании вводят ДСТ-30 и нефтяное масло в мас.%: битум 34,5; ДСТ 8; нефтяное масло З. Затем перемешивают в течение 20 мин со скоростью 150 - 200 м/с и полученный гомогенный концентрат перекачивают в емкость с планетарной мешалкой. Затем добавляют 2-ю порцию неокисленного битума, предварительно нагретого до 180^oC, и все количество минерального наполнителя - талька 20 и в течение 10 - 20 мин перемешивают до получения однородной битумно-полимерной композиции для производства гидроизоляционного и кровельного материала "Филизол".

Примеры 2 - 7. Готовят композиции аналогично описанному в примере 1, заменяя соотношения компонентов.

Указанный в предполагаемом изобретении способ приготовления композиции, предусматривающий 2 стадии смешения двумя равными порциям неокисленного битума, нагретого до 180^oC и дальнейшее смешение с ДСТ-30 нефтяного масла, а во 2-й стадии смешение с наполнителем позволяет получать однородные композиции с характеристиками, не уступающими известной и превосходящей по температуре размягчения, по теплостойкости.

Согласно изобретению третьим компонентом композиции является нефтяное масло, которое обеспечивает полную однородность смеси, а также снижает вязкость битума, способствует ускоренному набуханию ДСТ-30 и позволяет провести интенсивное смешение компонентов и растворение ДСТ-30 в высокоскоростном смесителе марки "Тригонал" за 20 - 25 мин. Нефтяное масло содержится в предлагаемой композиции в количестве 3 - 10 мас.%.

Полученные данные по примерам 1 - 7 свидетельствуют о том, что битумно-полимерная композиция существенно отличается в лучшую сторону от известных покровных масс кровельных и гидроизоляционных материалов по таким показателям, как морозостойкость и теплостойкость, т. е. новый материал "Филизол" с использованием указанного состава обладает хорошей погодоустойчивостью и широким интервалом пластичности, а за счет снижения содержания дорогостоящего модификатора понижается себестоимость гидроизоляционного и кровельного материала "Филизол".

Формула изобретения

Способ получения битумно-полимерной композиции для производства гидроизоляционного и кровельного материала "Филиизол" путем смешения предварительно нагретого неокисленного битума, дивинилстирольного термоэластопласта и нормального наполнителя, отличающийся тем, что процесс смешения осуществляют в две стадии, на первой стадии получают смешением половины предварительно нагретого неокисленного битума, дивинилстирольного термоэластопласта и нефтяного масла и перемешиванием смеси в течение 20 - 25 мин, на второй стадии в полученный концентрат вводят вторую половину предварительно нагретого неокисленного битума и весь наполнитель, перемешивают в течение 10 - 20 мин до получения однородной массы, при этом для получения материала используют композицию следующего состава, мас.%;
Неокисленный битум - 60 - 72
Дивинилстирольный термоэластопласт - 5 - 14
Нефтяное масло - 3 - 10
Минеральный наполнитель - 20 - 30р

РИСУНКИ

Рисунок 1