Способ изготовления битумно-каучуковой мастики

 

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении битумно-полимерных гидроизоляционных мастик. Технический результат - улучшение свойств мастики. Сущность изобретения: смешивают каучук, битум, антиоксидант, модифицирующую добавку - салициловую кислоту и наполнитель. В качестве каучука используют хлоропреновый каучук, этиленпропиленовый каучук, хлоркаучук и 1,2-полибутадиен. Дополнительно вводят вулканизирующий агент и синтетическую смолу. Перед смешиванием с битумом хлоропреновый каучук, этиленпропиленовый каучук, хлоркаучук, 1,2-полибутадиен диспергируют в органическом растворителе с антиоксидантом и перемешивают в течение 15-20 мин, затем в полученную смесь вводят остальные компоненты и перемешивают 30-60 мин. Весь процесс ведут при температуре 20-60^oС, причем указанные компоненты берут в определенном соотношении. 4 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении битумно-полимерных гидроизоляционных мастик.

Известен способ получения битумно-полимерной мастики, включающий подачу в турбосмеситель низкомарочного битума, введение в него при постоянном перемешивании полимерной добавки, дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30, тонкодисперсного наполнителя и перемешивание их, в качестве тонкодисперсного наполнителя используют фосфогипс-полугидрат - отход производства фосфорной кислоты, часть которого 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 в соотношении 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 - 85, ДСТ-30 5 - 8, фосфополугидрат сульфата кальция 10 - 20.

/Патент RU N 2016019, C 08 L 95/00, 1994 г./.

Недостатком известного способа является низкое качество битумно-полимерной мастики.

Известен способ получения битумно-каучуковой композиции путем смешения в смесителе битума, бутилкаучука, пластификатора и наполнителя, в состав композиции дополнительно вводят фенолформальдегидную или нефтеполимерную смолу с температурой размягчения не ниже 85^oC, диоксид кремния и антисептик, при этом первоначально осуществляют при 100 - 120^oC смешение бутилкаучука, смолы и диоксида кремния до получения однородной массы, затем в полученную массу вводят разогретый до 170 - 190^oC битум с температурой размягчения 50^oC, при этом введение наполнителя осуществляют или до введения битума, или двумя равными порциями, одну из которых вводят на стадии смешения бутилкаучука с добавками, другую вместе с битумом при следующем составе композиции, мас.%: битум 50-64, пластификатор 5-8, бутилкаучук 8-15, синтетическая смола 2-4, минеральный наполнитель 15-22, диоксид кремния 2-3, антисептик 0,5-1,0.

/Патент RU N 2016018, C 08 L 95/00, 1994 г./.

Недостатком указанного способа являются сложность и длительность всего технологического процесса, который требует значительных энергозатрат.

Наиболее близким является способ изготовления битумно-качуковой композиции путем смешивания битума, каучука, антиоксиданта, пластификатора, модифицирующей добавки и наполнителя. В разогретый битум вначале вводят ароматизированный пластификатор и антиоксидант. Затем вводят каучук и смешивают при температуре на 20 - 25^oC ниже максимальной температуры, соответствующей началу окисления насыщенного каучука или деструкции непредельных каучуков. А затем вводят оставшиеся модифицирующие добавки и наполнитель.

/Авторское свидетельство СССР N 1331871, C 08 L 95/00, 1987/.

Недостатком данного способа являются нестабильность технологических и эксплуатационных свойств /вязкость, прочность, сцепление с бетоном и др./ при хранении и применении битумно-каучуковой композиции, низкие физико-механические и адгезионные свойства, а также повышенные энергозатраты при изготовлении /необходимость нагрева смеси до температуры 145 - 200^oC/.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение физико-механических и адгезионных показателей предлагаемого состава мастики, обеспечение стабильности технологических и эксплуатационных свойств и значительное снижение энергозатрат /приготовление смеси проводится при температуре 20 - 50^oC без подвода тепла со стороны/.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления битумно-каучуковой мастики путем смешивания каучука, битума, антиоксиданта, модифицирующей добавки и наполнителя, согласно изобретению в качестве каучука используют хлоропреновый каучук, этиленпропиленовый каучук, хлоркаучук, низкомолекулярный 1,2-полибутадиен и дополнительно вводят вулканизирующий агент и синтетическую смолу, причем перед смешиванием с битумом хлоропреновый каучук, этиленпропиленовый каучук, хлоркаучук, 1,2-полибутадиен диспергируют в органическом растворителе с антиоксидантом и перемешивают в течение 15 - 30 мин, затем в полученную смесь вводят остальные указанные компоненты и перемешивают 30 - 60 мин, причем весь процесс ведут при температуре 20 - 50^oC, а вышеуказанные компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: битум - 3,0 - 25,0 хлоропреновый каучук - 2,0 - 10,0 этиленпропиленовый каучук - 0,2 - 2,0 1,2-полибутадиен - 0,01 - 0,5 хлоркаучук - 0,5 - 3,0 синтетическая смола - 3,0 - 10,0 антиоксидант - 0,1 - 0,5 вулканизирующий агент - 0,1 - 1,0 модифицирующая добавка - 0,01 - 0,5
наполнитель - 0,5 - 5,0
органический растворитель - остальное.

Согласно изобретению в качестве вулканизирующего агента используют оксиды свинца или цинка, или магния. В качестве наполнителя - мел, каолин, белую сажу. В качестве модифицирующей добавки - салициловую кислоту. В качестве антиоксиданта - нафтам-2 в смеси с церезином или диафен ФП в смеси с церезином.

Изобретение иллюстрируется на следующих примерах.

Пример 1. В аппарат - высокоскоростной смеситель специальной конструкции загружают органический растворитель - толуол. Включают перемешивание и вводят хлоропреновый каучук, хлоркаучук, этиленпропиленовый каучук, 1,2-полибутадиен, антиоксидант - смесь нафтама-2 и церезина, а также модифицирующую добавку - салициловую кислоту. Перемешивают 30 мин. Затем вводят битум неокисленный, синтетическую смолу: нефтеполимерную или инденкумароновую, вулканизирующий агент - окись цинка и мел в качестве наполнителя. Перемешивают еще 60 мин.

Пример 2. В аппарат загружают растворитель, включают перемешивание, затем вводят хлоропреновый каучук, хлоркаучук, этиленпропиленовый каучук, 1,2-полибутадиен и смесь диафена ФП с церезином в качестве антиоксиданта. Перемешивают 15 или 25 мин. Затем вводят салициловую кислоту, синтетическую смолу, окись свинца или окись магния в качестве вулканизирующего агента, битум и каолин или белую сажу в качестве наполнителя. Перемешивают еще 30 или 45 мин.

Испытано 5 рецептур, которые сведены в табл. 1 (см. в конце описания).

Свойства полученных мастик сведены в табл. 2. (см. в конце описания).

Предлагаемый способ позволяет повысить по сравнению с прототипом физико-механические и адгезионные показатели мастики.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом сведены с табл. 3. (см. в конце описания).

Предлагаемый способ увеличивает срок эксплуатации покрытий. Гарантийный срок эксплуатации не менее 15 лет. Улучшаются технологические свойства композиции. В значительной мере упрощается технология нанесения покрытий, поскольку не требуется нагревание композиции и использование более сложной техники ее нанесения на поверхность. Обеспечивается стабильность технологических и эксплуатационных свойств мастик и сокращаются энергозатраты на изготовление, поскольку процесс не требует дополнительного подвода тепла.

Формула изобретения

1. Способ изготовления битумно-каучуковой мастики путем смешивания каучука, битума, антиоксиданта, модифицирующей добавки и наполнителя, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют салициловую кислоту, в качестве каучука используют хлоропреновый каучук, этиленпропиленовый каучук, хлоркаучук и 1,2-полибутадиен и дополнительно вводят вулканизирующий агент и нефтеполимерную или иденкумароновую синтетическую смолу, причем перед смешиванием с битумом хлоропреновый каучук, этиленпропиленовый каучук, хлоркаучук и 1,2-полибутадиен диспергируют в органическом растворителе в антиоксидантом и перемешивают в высокоскоростном смесителе в течение 15 - 30 мин, затем в полученную смесь вводят остальные указанные компоненты и дополнительно перемешивают 30 - 60 мин, причем весь процесс ведут при температуре 20 - 50^oС, а вышеуказанные компоненты берут в следующем соотношении, мас. %:
Битум - 3,0 - 25,0
Хлоропреновый каучук - 2,0 - 10,0
Этиленпропиленовый каучук - 0,2 - 2,0
1,2-Полибутадиен - 0,01 - 0,5
Хлоркаучук - 0,5 - 3,0
Синтетическая смола (нефтеполимерная или инденкумароновая) - 3,0 - 10,0
Антиоксидант - 0,1 - 0,5
Вулканизирующий агент - 0,1 - 1,0
Салициловая кислота - 0,01 - 0,5
Наполнитель - 0,5 - 5,0
Органический растворитель - Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вулканизирующего агента используют оксиды свинца, или цинка, или магния.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют мел, каолин, белую сажу.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта используют смеси нафтам-2 и церезина, либо диафена ФП и церезина.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют толуол или нефрас.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2