Битумно-полимерная композиция

 

Изобретение относится к битумно-полимерным композициям и может быть использовано в лакокрасочной и строительной отраслях промышленности для защиты металлических, бетонных и других оснований. Задачей изобретения является создание универсальной битумно-полимерной композиции, обладающей высокой адгезией как к металлическим, так и бетонным поверхностям, высокой агрессиво- и водостойкостью. Поставленная задача решается созданием битумно-полимерной композиции, содержащей нефтяной битум, каучук, мягчитель-наполнитель (окисленный петролатум, или петролатум, или церезин), присадку и растворитель. Причем композиция содержит в качестве каучука олефинсодержащий каучук (бутилкаучук, СКЭП, СКЭПТ), в качестве присадки - присадку СБ-3, являющуюся бариевой солью сульфокислот, получаемых на основе сульфинированного дизельного масла, или присадку ПМС, являющуюся сульфонатом кальция, получаемым на основе сульфокислот дизельного масла ДС-11, или присадку КНД, являющуюся сульфонатом кальция, получаемым на основе сульфокислот дизельного масла ДС-8, в качестве растворителя - фракцию альфа-олефинов C₂₀-C₂₆ и дополнительно канифоль сосновую при определенном соотношении компонентов. 2 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к битумно-полимерным композициям и может быть использовано в лакокрасочной и строительной отраслях промышленности для защиты металлических, бетонных и других оснований.

Известна битумно-каучуковая мастика (авт. свид. N 1657521, кл. C 09 D 195/00, 5/08), содержащая битум, бутадиен-стирольный каучук; канифоль, известь-пушонку, поливинил-н-бутиловый эфир, серу, тиурам и толуол. Указанная композиция обладает сравнительно низкой адгезией и недостаточной агрессивостойкостью.

Наиболее близкой предлагаемому изобретению является битумно-полимерная композиция (авт. свид. СССР N 1715757 A1, кл. C 04 В 26/26, С 08 L 95/00), включающая битум нефтяной, бутадиенстирольный термоэластопласт, бутилкаучук, окисленный петролатум, присадку - нитрованное минеральное масло, пудру алюминиевую, каменноугольный ксилол и N-(2,2,2-трихлор-1-оксиэтил)-о-нитробензолсульфенамид при следующем соотношении компонентов, маc. ч.: Нефтяной битум - 22,0 - 32,0 Бутадиен-стирольный термоэластопласт - 40,0 - 60,0 Бутилкаучук - 40,0 - 60,0 Окисленный петролатум - 40,0 - 60,0 Присадка - 8,0-12,0 Алюминиевая пудра - 40,0 - 60, Каменноугольный ксилол - 16,0 - 24,0 N-(2,2,2-трихлор-1-оксиэтил)-о-нитрообензосульфенамид - 1,0 - 5,0 Известная композиция обладает повышенными значениями хладостойкости и адгезии к металлу. Однако, указанная композиция обладает сравнительно низкими значениями адгезии к бетонной поверхности, водостойкости и агрессивостойкости.

Задачей предлагаемого изобретения является создание универсальной битумно-полимерной композиции, обладающей высокой адгезией как к металлическим, так и к бетонным поверхностям, высокой агрессиво- и водостойкостью.

Поставленная задача решается созданием битумно- полимерной композиции, содержащей нефтяной битум, каучук, мягчитель-наполнитель, присадку и растворитель. Причем в качестве каучука композиция содержит олефинсодержащий каучук, в качестве присадки - присадку СБ-З, являющуюся бариевой солью сульфокислот, получаемых на основе сульфированного дизельного масла, или присадку ПМС, являющуюся сульфонатом кальция, получаемым на основе сульфокислот дизельного масла ДС-11, или присадку КНД, являющуюся сульфонатом кальция, получаемым на основе сульфокислот дизельного масла ДС-8, в качестве растворителя - фракцию альфаолефинов C₂₀-C₂₆ и дополнительно канифоль сосновую при следующем соотношении компонентов, % мас.:
Нефтяной битум - 10-25
Олефинсодержащий каучук - 4-10
Мягчитель-наполнитель - 60-70
Канифоль сосновая - 0,5-5,0
Указанные сульфонатные присадки марок СБ-З, или ПМС, или КНД - 0,7-1,2
Растворитель - фракция альфаолефинов C₂₀-C₂₆ - остальное
В качестве олефинсодержащего каучука композиция содержат или бутилкаучук, или этиленпропиленовый каучук, или этиленпропилендиеновый каучук, а в качестве мягчителя-наполнителя содержит или окисленный петролатум, или петролатум, или церезин.

В качестве нефтяного битума применяют битумы изоляционные по ГОСТ 9812-74, или строительные по ГОСТ 6617-76, или кровельные по ГОСТ 9548-74.

В качестве бутилкаучука применяют бутилкаучук марки БК-2045Т или марки БК-1530 по ГОСТ 2199-78.

Этилен-пропиленовый каучук (СКЭП) и этиленпропилендиеновый каучук (СКЭПТ) выпускаются согласно ТУ 2294-022-05766801-94. Основные их характеристики: потеря массы при сушке, % - не более 0,5-0,7; массовая доля, % золы - не более 0,2-0,3; ванадия - не более 0,008, спиртотолуольного экстракта - не более 4-5; условная прочность при растяжении, МПа, - не менее 18-20.

Канифоль сосновая: стеклообразное вещество от светло-желтого до темно-коричневого цвета, температура размягчения 50-60^oC; температура плавления 110-130^oC, плотность 1,07-1,09 г/см³, кислотное число - 120-150; основные составляющие компоненты: смоляные кислоты (80-92%), насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты (0,5-12%), неомыляемые соединения (8-20%).

Окисленный петролатум имеет следующие характеристики:
Кислотное число, мг КОН/г - 43-56
Число омыления, мгКОН/г - 130-150
Температура каплепадения, ^oC - 45-50
Петролатум - отход нефтеперерабатывающих заводов - смесь парафина, церезина и масла, образующаяся при депарафинизации масел сернокислотной или селективной очистки. Соответствует ОСТ 3801117-76 -кинематическая вязкость при 70^oC не менее 16 сСт.)
Церезин - смесь парафиновых углеводородов изостроения с числом углеродных атомов в молекуле от 36 до 55, соответствует ГОСТ 2488-79.

Присадка СБ-3 бариевая соль сульфокислот, получаемая на основе сульфированного дизельного масла, соответствует ГОСТ 10534-78 (кинематическая вязкость при 100^oC - 14-20 сСт)/
Присадка ПМС - сульфонат кальция, получаемый на основе сульфокислотдизельного масла ДС-11, соответствует ТУ 38101334-73. Присадка КНД - сульфонат кальция, получаемый на основе сульфокислот дизельного масла ДС-8, соответствует ТУ 3810112-89.;
Фракция альфа-олефинов C₂₀-C₂₆ выделяется из продуктов термокаталитической олигомеризации этилена, соответствует ТУ 2411-068-05766801-97:
Температура, ^oC: вспышки 171; самовоспламенения 250.

Битумно-полимерные композиции готовят следующим образом. В смеситель подают олефинсодержащий каучук и половину расчетного количества растворителя, затем нагревают до 100-180^oC, перемешивают, вводят расплавленный нефтяной битум, продолжают перемешивание в течение 30-40 минут, вводят канифоль сосновую, присадку, мягчитель-наполнитель, вторую половину растворителя и перемешивают при той же температуре до получения гомогенной массы.

Образец N1. В смеситель подают 60 г бутилкаучука БК-2045 Г (6% мас.) и 39 г фракции C₂₀-C₂₆ (3,9% мас.), затем нагревают до 100^oC, перемешивают 10 минут, затем вводят нагретый до 100^oC битум изоляционный в количестве 100 г. (10% мас. ), продолжают перемешивание при 100^oC в течение 30 минут, затем вводят 50 г канифоли сосновой (5% мас.), 12 г присадки СБ-З (1,2% мас.), 700 г окисленного петролатума (70% мас.) и 39 г фракции альфа-олефинов C₂₀-C₂₆ (3,9% мас.) и перемешивают при 100^oC до получения гомогенной массы.

Остальные рецептуры композиций, приготовленных по вышеуказанной методике, приведены в табл. 1, а их физико-механические свойства в табл. 2. Как видно из табл. 2, предлагаемая битумно-полимерная композиция превосходит известную по адгезии к бетону, к металлу, по водостойкости, по агрессивостойкости и не уступает по абразивостойкости.

Формула изобретения

1. Битумно-полимерная композиция, включающая нефтяной битум, каучук, мягчитель-наполнитель, присадку и растворитель, отличающаяся тем, что она содержит в качестве каучука олефинсодержащий каучук, в качестве присадки - присадку СБ-3, являющуюся бариевой солью сульфокислот, получаемых на основе сульфированного дизельного масла, или присадку ПМС, являющуюся сульфонатом кальция, получаемым на основе сульфокислот дизельного масла ДС-11, или присадку КНД, являющуюся сульфонатом кальция, получаемым на основе сульфокислот дизельного масла ДС-8, в качестве растворителя - фракцию альфа-олефинов C₂₀ - C₂₆ и дополнительно канифоль сосновую при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтяной битум - 10 - 25
Олефинсодержащий каучук - 4 - 10
Мягчитель-наполнитель - 60 - 70
Вышеуказанные присадки марок СБ-3, или ПМС, или КНД - 0,7 - 1,2
Канифоль сосновая - 0,5 - 5,0
Фракция альфа-олефинов C₂₀ - C₂₆ - Остальное
2. Битумно-полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве олефинсодержащего каучука содержит или бутилкаучук, или этиленпропиленовый каучук (СКЭП), или этиленпропилендиеновый каучук (СКЭПТ).

3. Битумно-полимерная композиция, отличающаяся тем, что в качестве мягчителя-наполнителя содержит окисленный петролатум, или петролатум, или церезин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2