RU2543173C1 - Bitumen composition (versions) and production method thereof - Google Patents

Bitumen composition (versions) and production method thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2543173C1
RU2543173C1 RU2013135332/05A RU2013135332A RU2543173C1 RU 2543173 C1 RU2543173 C1 RU 2543173C1 RU 2013135332/05 A RU2013135332/05 A RU 2013135332/05A RU 2013135332 A RU2013135332 A RU 2013135332A RU 2543173 C1 RU2543173 C1 RU 2543173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bitumen
rubber
sks
adhesive additive
solvent
Prior art date
Application number
RU2013135332/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013135332A (en
Inventor
Раиса Зигандаровна Биглова
Рифкат Фаатович Талипов
Михаил Авраамович Цадкин
Рита Ринатовна Ахунова
Сергей Леонидович Ларионов
Эльшад Гумерович Теляшев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
Priority to RU2013135332/05A priority Critical patent/RU2543173C1/en
Publication of RU2013135332A publication Critical patent/RU2013135332A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543173C1 publication Critical patent/RU2543173C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: bitumen composition includes petroleum road bitumen BND 90/130, SKS-30ARKM-15 or SKS-30ARK rubber and polyethylene polyamine production wastes as an adhesive additive, with the following ratio of components, wt %: BND 90/130 bitumen - 83-93, SKS-30ARKM-15 rubber - 5-10 and polyethylene polyamine production wastes - 2-7 or BND 90/130 bitumen - 86-95, SKS-30ARK rubber - 3-7 and polyethylene polyamine production wastes - 2-7. The method of producing the bitumen composition is carried out by mixing bitumen while heating with a rubber-containing component and an adhesive additive, wherein the rubber is added in the form of 8-12% solution in an organic solvent, wherein the solvent used is hydrocarbons with final boiling point of no higher than 130°C. Preparation of the rubber solution in the solvent is carried out at 40-50°C while mixing for 5-6 hours. The obtained rubber solution and adhesive additive are then added to the bitumen. The mixture is homogenised for 3-4 hours while gradually raising temperature to 160-170°C. Further mixing is carried out until achieving 97% removal of the solvent. The remaining amount of solvent is removed by blowing with nitrogen.
EFFECT: obtaining a homogenous bitumen binder, having improved physical and mechanical properties.
4 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способу получения битумных композиций и может найти применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов и гидроизоляции.The invention relates to a method for producing bitumen compositions and may find application in road construction, production of roofing materials and waterproofing.

Битум традиционно является основным вяжущим материалом при строительстве дорожного покрытия. Для улучшения физико-механических свойств последних, а именно расширения температурного интервала работоспособности дорожного покрытия, понижения хрупкости (снижение трещиностойкости и повышение эластичности) битум используют в сочетании с модифицирующими добавками, наполнителями. В качестве модифицирующих добавок используют, прежде всего, высокомолекулярные соединения, обеспечивающие способность битума к высокоэластичным деформациям.Bitumen is traditionally the main cementitious material in the construction of pavement. To improve the physical and mechanical properties of the latter, namely to expand the temperature range of the road surface operability, reduce brittleness (reduce crack resistance and increase elasticity), bitumen is used in combination with modifying additives and fillers. As modifying additives, first of all, high molecular weight compounds are used that provide the ability of bitumen to highly elastic deformations.

Известно битумное вяжущее для дорожного покрытия [патент РФ №2140947; C08L 95/00, C08L 53/02; опубл. 10.11.1999 г.], которое содержит битум, блоксополимеры бутадиена или изопрена со стиролом и растворитель-пластификатор, в качестве растворителя-пластификатора содержит черный соляр битумного производства или полиалкилбензольную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 55,0-95,0, блоксополимеры бутадиена или изопрена со стиролом 0,3-18,0, растворитель-пластификатор 4,5-27,0.Known bitumen binder for paving [RF patent No. 2140947; C08L 95/00; C08L 53/02; publ. November 10, 1999], which contains bitumen, block copolymers of butadiene or isoprene with styrene and a plasticizing solvent, contains a black bitumen production polymer or polyalkylbenzene resin as a plasticizing solvent in the following ratio, wt.%: Bitumen 55.0-95 , 0, block copolymers of butadiene or isoprene with styrene 0.3-18.0, solvent plasticizer 4.5-27.0.

Недостатком известного способа является высокая токсичность полиалкилбензольной смолы.The disadvantage of this method is the high toxicity of the polyalkylbenzene resin.

Известен способ получения битумного вяжущего для дорожного, аэродромного, гидротехнического и других видов строительства [патент РФ №2162476; C08L 95/00; опубл. 27.01.2001 г.]. В известном способе битумное вяжущее получают путем перемешивания битума при нагревании с каучуксодержащим компонентом в виде раствора в органическом растворителе в количестве 0,1-10,0% от массы битума, отличающийся тем, что в качестве каучуксодержащего компонента используют 11-17% раствор каучука или его отходов, готовящихся постадийно. На первой стадии используют органический растворитель с температурой вспышки не ниже 62°C в количестве 1/3 от общего расчетного количества растворителя, и процесс растворения проводят при температуре не выше 20-25°C при перемешивании в течение 1 ч. На второй стадии добавляют 2/3 расчетного количества органического растворителя с температурой вспышки не более 28°C и процесс растворения проводят при 90-100°C при перемешивании в течение 10-11 ч. А затем подготовленный таким образом каучуксодержащий компонент вводят в битум.A known method of producing a bitumen binder for road, airfield, hydraulic and other types of construction [RF patent No. 2162476; C08L 95/00; publ. January 27, 2001]. In the known method, a bitumen binder is obtained by mixing bitumen when heated with a rubber-containing component in the form of a solution in an organic solvent in an amount of 0.1-10.0% by weight of bitumen, characterized in that an 11-17% rubber solution is used as the rubber-containing component or its waste, prepared in stages. In the first stage, an organic solvent with a flash point of at least 62 ° C in an amount of 1/3 of the total calculated amount of solvent is used, and the dissolution process is carried out at a temperature of no higher than 20-25 ° C with stirring for 1 hour. In the second stage, 2 / 3 of the calculated amount of an organic solvent with a flash point of not more than 28 ° C and the dissolution process is carried out at 90-100 ° C with stirring for 10-11 hours. And then the rubber-containing component thus prepared is introduced into bitumen.

Недостатки указанного способа получения битумного вяжущего состоят в следующем: процесс двухстадийный, а дополнительная стадия предполагает введение каучуксодержащего компонента в битум; модифицированный битум отличается недостаточной адгезией к минеральным наполнителям (выдерживает-соответствует контрольному образцу №2 по ГОСТ 11508-74). Способ применим только для битумов нефтяных дорожных жидких с температурой вспышки, определяемая в открытом тигле, не ниже 45°C.The disadvantages of this method of obtaining a bitumen binder are as follows: the process is two-stage, and an additional stage involves the introduction of a rubber-containing component in bitumen; modified bitumen is characterized by insufficient adhesion to mineral fillers (withstands, corresponds to control sample No. 2 according to GOST 11508-74). The method is applicable only to bitumen oil road liquid with a flash point, determined in an open crucible, not lower than 45 ° C.

Известно [патент РФ №2162476; C08L 95/00; опубл. 27.01.2001 г.] использование каучука марки СКС-30АРКМ-15 и СКС-30АРК для получения дорожно-строительных материалов, но сочетание его с отходом производства полиэтиленполиамина в литературе не описано.It is known [RF patent No. 2162476; C08L 95/00; publ. January 27, 2001] the use of rubber of the SKS-30ARKM-15 and SKS-30ARK brand for the production of road-building materials, but its combination with the waste of the production of polyethylene polyamine is not described in the literature.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является битумная композиция и способ ее получения [патент РФ №2119513; C08L 95/00, C08L 53/02, C08L 93/00; опубл. 27.09.1998 г.]. Битумная композиция, включает нефтяной дорожной битум, бутадиенстирольный термоэластопласт в качестве каучуксодержащего компонента и талловое масло или продукт взаимодействия талового масла и триэтаноламина в качестве адгезионной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a bitumen composition and a method for its preparation [RF patent No. 2119513; C08L 95/00, C08L 53/02, C08L 93/00; publ. September 27, 1998]. The bitumen composition includes petroleum road bitumen, styrene-butadiene thermoelastoplast as a rubber-containing component, and tall oil or the product of the interaction of tall oil and triethanolamine as an adhesive additive in the following ratio, wt.%:

БитумBitumen 97,3-77;97.3-77; Бутадиенстирольный термоэластопластStyrene butadiene thermoplastic elastomer 2-16;2-16; Указанная адгезионная добавкаSpecified Adhesive Additive 0,7-7,0.0.7-7.0.

Способ получения битумной композиции осуществляется путем перемешивания битума при нагревании с каучуксодержащим компонентом и адгезионной добавкой в котором в качестве битума используют нефтяной дорожный битум, каучуксодержащего компонента - бутадиенстирольный термоэластопласт, адгезионной добавки - талловое масло или продукт взаимодействия таллового масла и триэтаноламина при массовом соотношении талловое масло: триэтаноламин (66-68): (32-34). При 25-50°C бутадиенстирольный термоэластопласт перемешивают с адгезионной добавкой, затем при температуре 150-160°C термоэластопласт с адгезионной добавкой перемешивают с битумом при соотношении, мас.%: битум 97,3-77,0, бутадиенстирольный термоэластопласт 2-16, указанная адгезионная добавка 0,7-7,0. Полученный продукт охарактеризован следующим образом: глубина проникания иглы (70-120×0,1 мм), растяжимость (при 25°C - 40-51 см), температура размягчения по кольцу и шару (54-88°C), температура хрупкости по Фраасу (-25 - -65°C), сцепление с мрамором и песком (выдерживает по контрольному образцу №2), т.е. низкая адгезия.A method of obtaining a bitumen composition is carried out by mixing the bitumen when heated with a rubber-containing component and an adhesive additive in which oil road bitumen is used, the rubber-containing component is styrene-butadiene thermoplastic elastomer, the adhesive additive is tall oil or the product of the interaction of tall oil and triethanolamine with a mass ratio: triethanolamine (66-68): (32-34). At 25-50 ° C, styrene-butadiene thermoplastic elastomer is mixed with an adhesive additive, then at a temperature of 150-160 ° C thermoplastic elastomer with an adhesive additive is mixed with bitumen in the ratio, wt.%: Bitumen 97.3-77.0, styrene-butadiene thermoplastic elastomer 2-16, the specified adhesive additive of 0.7-7.0. The resulting product is characterized as follows: depth of penetration of the needle (70-120 × 0.1 mm), extensibility (at 25 ° C - 40-51 cm), softening temperature along the ring and ball (54-88 ° C), brittleness according to Fraasu (-25 - -65 ° C), adhesion to marble and sand (can withstand control sample No. 2), i.e. low adhesion.

Недостатками указанного способа получения битумной композиции являются невысокие физико-механические показатели, как относительно высокая температура хрупкости и низкая температура размягчения, а также недостаточное сцепление с песком, т.е. адгезия.The disadvantages of this method for producing a bitumen composition are low physical and mechanical properties, such as a relatively high brittleness temperature and low softening temperature, as well as insufficient adhesion to sand, i.e. adhesion.

Цель изобретения - получение однородного битумной композиции, обладающего высокими физико-механическими свойствами и расширенным интервалом работоспособности материалов, а также разработка способа получения битумной композиции, благодаря которому достигается оптимальное совмещение высокомолекулярного соединения и битума марки БНД 90/130.The purpose of the invention is to obtain a homogeneous bituminous composition having high physical and mechanical properties and an extended serviceability interval of materials, as well as the development of a method for producing a bituminous composition, due to which the optimal combination of high molecular weight compound and bitumen grade BND 90/130 is achieved.

Поставленная цель достигается тем, что битумная композиция, включающая нефтяной дорожной битум, каучуксодержащий компонент и адгезионную добавку, содержит в качестве нефтяного дорожного битума битум марки БНД 90/130, каучуксодержащего компонента - каучук марки СКС-30АРКМ-15 или СКС-30АРК, а адгезионной добавки - отход производства полиэтиленполиамина при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved in that the bitumen composition, including oil road bitumen, a rubber-containing component and an adhesive additive, contains BND 90/130 grade bitumen, the rubber component SKS-30ARKM-15 or SKS-30ARK, and the adhesive component, as oil road bitumen additives - waste production of polyethylene polyamine in the following ratio of components, wt.%:

по первому варианту -according to the first option - Битум марки БНД 90/130Bitumen grade BND 90/130 83-93,83-93, Каучук СКС-30АРКМ-15Rubber SKS-30ARKM-15 5-10,5-10, Отход производства полиэтиленполиаминаPolyethylene polyamine production waste 2-7.2-7. по второму варианту -according to the second option - Битум марки БНД 90/130Bitumen grade BND 90/130 86-95,86-95, Каучук СКС-30АРКRubber SKS-30ARK 3-7,3-7, Отход производства полиэтиленполиаминаPolyethylene polyamine production waste 2-7.2-7.

Поставленная цель достигается также тем, что в способе получения битумной композиции путем перемешивания нефтяного дорожного битума при нагревании с каучуксодержащим компонентом и адгезионной добавкой в качестве нефтяного дорожного битума используют битум марки БНД 90/130, каучуксодержащего компонента - каучук марки СКС-30АРКМ-15 в количестве 5-10% от массы битумной композиции или СКС-30АРК - 3-7% от массы битумной композиции, адгезионной добавки - отход производства полиэтиленполиамина (с ОАО «Каустик», г. Стерлитамак) в количестве 2-7% от массы битумной композиции, каучук марок СКС-30АРКМ-15 или СКС-30АРК в процесс добавляют в виде 8-12%-ного раствора в органическом растворителе, причем в качестве органического растворителя используют углеводороды, с температурой конца кипения не выше 130°C, растворение каучука в органическом растворителе проводят при температуре 40-50°C перемешиванием в течение 5-6 часов, далее в битум вводят адгезионную добавку и раствор каучука, смесь гомогенизируют в течение 3-4 часов, постепенно повышая температуру до 160-170°C, дальнейшее перемешивание ведут до удаления 97% углеводородного растворителя, а оставшееся количество растворителя - путем продувания азотом.This goal is also achieved by the fact that in the method of producing a bitumen composition by mixing petroleum road bitumen when heated with a rubber-containing component and an adhesive additive, BND 90/130 grade bitumen is used as a rubber road bitumen; SKS-30ARKM-15 rubber is used in the amount of rubber component 5-10% by weight of the bituminous composition or SKS-30ARK - 3-7% by weight of the bituminous composition, adhesive additives - waste from the production of polyethylene polyamine (with OJSC Kaustik, Sterlitamak) in an amount of 2-7% by weight of b fog composition, rubber grades SKS-30ARKM-15 or SKS-30ARK are added to the process in the form of an 8-12% solution in an organic solvent, and hydrocarbons are used as the organic solvent, with a boiling point not exceeding 130 ° C, rubber dissolution in an organic solvent is carried out at a temperature of 40-50 ° C by stirring for 5-6 hours, then an adhesive additive and a rubber solution are introduced into the bitumen, the mixture is homogenized for 3-4 hours, gradually raising the temperature to 160-170 ° C, further mixing lead to removal 97 % hydrocarbon solvent, and the remaining amount of solvent by blowing with nitrogen.

Использование указанного способа позволяет получить однородное битумное вяжущее за счет эффективного растворения каучукового компонента в углеводородном растворителе и последующей гомогенизации составляющих композиции. Все это позволяет успешно провести оптимизацию как по составу композиции, так и по достигаемым физико-механическим свойствами ее.Using this method allows to obtain a homogeneous bitumen binder due to the effective dissolution of the rubber component in a hydrocarbon solvent and the subsequent homogenization of the components of the composition. All this allows us to successfully carry out optimization both in the composition of the composition and in the physicomechanical properties achieved by it.

Получение битумной композиции по предлагаемому способу путем использования в качестве сырьевых компонентов битум марки БНД 90/130, каучук марок СКС-30АРКМ-15 или СКС-30АРК, отход производства полиэтиленполиамина обеспечивает высокие физико-механические и адгезионные свойства целевого продукта, отвечающие всем требованиям ТУ 35.1669-88 для вяжущих марок ПБВ.Obtaining a bitumen composition according to the proposed method by using bitumen grade BND 90/130 as rubber components, rubber grade SKS-30ARKM-15 or SKS-30ARK, waste production of polyethylene polyamine provides high physical and mechanical and adhesive properties of the target product that meet all the requirements of TU 35.1669 -88 for cementitious grades PBV.

Битум марки БНД 90/130 характеризуется такими показателями как: глубина проникания иглы (при 25°C - 82×0.1 мм), температура размягчения по кольцу и шару (45,1°С), температура хрупкости по Фраасу (-14,0°C), растяжимость (при 25°C - >100), сцепление с минеральным материалом (выдерживает по контрольному образцу №3).Bitumen grade BND 90/130 is characterized by such indicators as: depth of penetration of the needle (at 25 ° C - 82 × 0.1 mm), softening temperature along the ring and ball (45.1 ° C), fragility temperature according to Fraas (-14.0 ° C), extensibility (at 25 ° C -> 100), adhesion to mineral material (can withstand control sample No. 3).

Каучук марки СКС-30АРКМ-15 характеризуется вязкостью по Муни МБ 1+4 (100°C), равной 39. Оптимальное содержание каучука марки СКС-30АРКМ-15 в битумной композиции составляет от 5 до 10 мас.%. При содержании каучука более 10 мас.% несколько снижается температура размягчения и резко повышается вязкость битумной композиции и она становится резиноподобной, что затрудняет технологический процесс ее приготовления. При содержании каучука менее 5 мас.% ухудшаются физико-механические показатели полимерно-битумной композиции и ее основные показатели не соответствуют требованиям ТУ 35.1669-88 для вяжущих марок ПБВ.Rubber grade SKS-30ARKM-15 is characterized by a Mooney viscosity of MB 1 + 4 (100 ° C), equal to 39. The optimal content of rubber grade SKS-30ARKM-15 in the bitumen composition is from 5 to 10 wt.%. When the rubber content is more than 10 wt.%, The softening temperature slightly decreases and the viscosity of the bitumen composition sharply increases and it becomes rubber-like, which complicates the technological process of its preparation. When the rubber content is less than 5 wt.%, The physical and mechanical properties of the polymer-bitumen composition deteriorate and its main indicators do not meet the requirements of TU 35.1669-88 for cementitious grades PBV.

Каучук марки СКС-30АРК характеризуется вязкостью по Муни МБ 1+4 (100°C),SKS-30ARK rubber is characterized by Mooney viscosity MB 1 + 4 (100 ° C),

равной 38. Оптимальное содержание каучука марки СКС-30АРК в битумной композиции составляет от 3 до 7 мас.%. При содержании каучука более 7 мас.% резко повышается вязкость битумной композиции, что затрудняет технологический процесс ее приготовления. При содержании каучука менее 3 мас.% ухудшаются физико-механические показатели полимерно-битумной композиции и ее основные показатели не соответствуют требованиям ТУ 35.1669-88 для вяжущих марок ПБВ. equal to 38. The optimum rubber content of the SKS-30ARK brand in the bitumen composition is from 3 to 7 wt.%. When the rubber content is more than 7 wt.%, The viscosity of the bitumen composition sharply increases, which complicates the technological process of its preparation. When the rubber content is less than 3 wt.%, The physical and mechanical properties of the polymer-bitumen composition deteriorate and its main indicators do not meet the requirements of TU 35.1669-88 for cementitious grades PBV.

Каучуки марок СКС-30АРКМ-15 или СКС-30АРК применяются в виде 8-12% раствора; в данном интервале концентраций обеспечивается полное растворение каучука. При увеличении концентрации более 12 мас.% значительно повышается вязкость каучуксодержащего раствора, что затрудняет процесс гомогенизации, а также не обеспечивается полнота его растворения. При содержании каучука в растворе менее 8 мас.% неоправданно увеличивается расход растворителя.Rubbers of the SKS-30ARKM-15 or SKS-30ARK brands are used in the form of an 8-12% solution; in this concentration range, rubber is completely dissolved. With an increase in concentration of more than 12 wt.%, The viscosity of the rubber-containing solution significantly increases, which complicates the process of homogenization, and also does not ensure the completeness of its dissolution. When the rubber content in the solution is less than 8 wt.%, The solvent consumption unreasonably increases.

Отход производства полиэтиленполиамина имеет следующий состав, мас.%: полиэтиленполиамин - 20-35, смесь карбоновых кислот - 10-20, амидоамины - 20-25, имидазолины - 30-35. Известно [патент РФ №2226203; C08L 95/00, C08L 53/02, C08L 15/00; опубл. 27.03.2004 г.], что азотсодержащие вещества, в частности полиэтиленполиамин, применяются в качестве добавок, повышающих адгезионные свойства ПБВ. В этой связи в качестве адгезионной добавки был выбран отход производства полиэтиленполиамина. Введение добавки в количестве 2-7 мас.% улучшает не только адгезионные свойства, но и положительно сказываются на физико-механических параметрах битумной композиции в целом. При содержании более 7 мас.% и менее 2 мас.% физико-механические показатели недостаточно высоки (глубина проникания иглы при 25°C 143×0,1 мм и 95×0,1 мм; температура размягчения по кольцу и шару 47,6°C и 49,4°C; температура хрупкости по Фраасу -25°C и -29,3°C соответственно) полимерно-битумной композиции и не соответствуют требованиям ТУ 35.1669-88 для вяжущих марок ПБВ.The waste from the production of polyethylene polyamine has the following composition, wt.%: Polyethylene polyamine - 20-35, a mixture of carboxylic acids - 10-20, amido amines - 20-25, imidazolines - 30-35. It is known [RF patent No. 2226203; C08L 95/00, C08L 53/02, C08L 15/00; publ. March 27, 2004] that nitrogen-containing substances, in particular polyethylene polyamine, are used as additives that increase the adhesive properties of PBB. In this regard, a waste product for the production of polyethylene polyamine was chosen as an adhesive additive. The introduction of additives in an amount of 2-7 wt.% Improves not only the adhesive properties, but also positively affects the physicomechanical parameters of the bitumen composition as a whole. With a content of more than 7 wt.% And less than 2 wt.%, The physical and mechanical properties are not high enough (needle penetration depth at 25 ° C 143 × 0.1 mm and 95 × 0.1 mm; softening temperature along the ring and ball 47.6 ° C and 49.4 ° C; the fragility temperature according to Fraas is -25 ° C and -29.3 ° C, respectively) of the polymer-bitumen composition and do not meet the requirements of TU 35.1669-88 for cementitious grades of PBB.

Процесс приготовления каучука в органическом растворителе проводят при температуре 40-50°C перемешиванием в течение 5-6 часов. При температуре ниже 40°C - скорость растворения каучука низка, при температуре выше 50°C - увеличиваются потери растворителя. Для получения однородного гомогенного раствора каучуксодержащего компонента оптимально вести процесс растворения в течение 5-6 часов. При уменьшении продолжительности растворения менее 5 часов каучук полностью не растворяется. Увеличение продолжительности приготовления раствора каучуксодержащего компонента приводит к лишним энергозатратам.The process of preparing rubber in an organic solvent is carried out at a temperature of 40-50 ° C by stirring for 5-6 hours. At temperatures below 40 ° C - the dissolution rate of rubber is low, at temperatures above 50 ° C - solvent losses increase. To obtain a homogeneous homogeneous solution of the rubber-containing component, it is optimal to conduct the dissolution process for 5-6 hours. With a decrease in the dissolution time of less than 5 hours, the rubber does not completely dissolve. An increase in the duration of the preparation of the solution of the rubber-containing component leads to unnecessary energy consumption.

В качестве органического растворителя применяются углеводороды, с температурой конца кипения не более 130°C, так как каучуки СКС-30АРКМ-15 и СКС-30АРК в них хорошо растворяется; они инертны по отношению к компонентам битумной композиции. Углеводороды с температурой конца кипения не выше 130°C выбраны в связи с тем, чтобы в последующем в процессе перемешивания битумной композиции при температуре 160-170°C обеспечить степень удаления растворителя из реакционной массы до 97%.Hydrocarbons with a boiling point of not more than 130 ° C are used as an organic solvent, since rubbers SKS-30ARKM-15 and SKS-30ARK are well soluble in them; they are inert with respect to the components of the bitumen composition. Hydrocarbons with a boiling point no higher than 130 ° C are selected in order to ensure that, during the mixing of the bitumen composition at a temperature of 160-170 ° C, the degree of removal of solvent from the reaction mass is up to 97%.

Физико-механические показатели битумных композиций определяют по следующим методам:Physico-mechanical properties of bitumen compositions are determined by the following methods:

Определение глубины проникания иглы - по ГОСТ 11501-78.Determination of the penetration depth of the needle - according to GOST 11501-78.

Определение температуры размягчения по кольцу и шару - по ГОСТ 11506-73.Determination of the softening temperature of the ring and ball according to GOST 11506-73.

Определение температуры хрупкости по Фраасу - по ГОСТ 11507-78.Determination of the fragility temperature according to Fraas - according to GOST 11507-78.

Определение растяжимости - по ГОСТ 11505-75.Determination of extensibility - according to GOST 11505-75.

Определение адгезионных свойств по сцеплению с мрамором или песком по ГОСТ 11508-74.Determination of adhesive properties by adhesion to marble or sand according to GOST 11508-74.

Данные по составу битумных композиций представлены в таблице 1, по свойствам - в таблице 2.Data on the composition of bitumen compositions are presented in table 1, by properties - in table 2.

Изобретение иллюстрируется примером конкретного выполнения. Пример 1.The invention is illustrated by an example of a specific implementation. Example 1

В смеситель, снабженный лопастной мешалкой, загружают 6 г каучука марки СКС-30АРКМ-15 (ТУ 38.40355-99) в виде крошки размером 2-3 мм и углеводородный растворитель в количестве 60 г, отобранный с установки вторичной перегонки бензинов, с температурой конца кипения 130°C. Приготовление раствора каучука проводят при температуре 45°C путем перемешивания в течение 6 часов. Получают 66 г 9,1%-ного раствора каучука.6 g of rubber SKS-30ARKM-15 (TU 38.40355-99) in the form of crumbs of 2-3 mm size and a hydrocarbon solvent in the amount of 60 g taken from the gasoline secondary distillation unit with a boiling point are loaded into a mixer equipped with a paddle mixer 130 ° C. The rubber solution is prepared at a temperature of 45 ° C by stirring for 6 hours. Obtain 66 g of a 9.1% solution of rubber.

В реактор, снабженный лопастной мешалкой, загружают 91 г битума марки БНД 90/130, далее в реактор вводят 66 г полученного раствора каучука и 3 г отхода производства полиэтиленполиамина. Реакционную смесь перемешивают в течение 4 часов, постепенно повышая температуру до 165°C. Дальнейшее перемешивание смеси при данной температуре ведут в течение 1 часа до удаления 97% углеводородного растворителя, который направляется на рецикл. Затем реакционную смесь продувают азотом в течение 15 мин для удаления оставшегося количества растворителя. Получают 100 г битумной композиции. Расход каучука марки СКС-30АРКМ-15 составил 6% от массы битумной композиции, а расход отхода производства полиэтиленполиамина - 3% от массы битумной композиции. Образец полученной битумной композиции подвергают стандартным испытаниям.91 g of BND 90/130 grade bitumen are charged into a reactor equipped with a paddle mixer, then 66 g of the resulting rubber solution and 3 g of polyethylene polyamine waste are introduced into the reactor. The reaction mixture was stirred for 4 hours, gradually raising the temperature to 165 ° C. Further mixing of the mixture at this temperature is carried out for 1 hour until the removal of 97% hydrocarbon solvent, which is sent for recycling. Then the reaction mixture was purged with nitrogen for 15 minutes to remove the remaining amount of solvent. 100 g of the bitumen composition are obtained. The rubber consumption of the SKS-30ARKM-15 brand was 6% by weight of the bitumen composition, and the waste consumption rate of polyethylene polyamine production was 3% by weight of the bitumen composition. A sample of the obtained bitumen composition is subjected to standard tests.

Целесообразность выбранных пределов технологического процесса получения битумной композиции представлена в таблице 1.The feasibility of the selected limits of the technological process for producing a bitumen composition is presented in table 1.

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что образцы битумных композиций имеют высокие адгезионные свойства и соответствуют контрольному образцу №1 по ГОСТ 11508-74. Показатели растяжимости и температуры размягчения по кольцу и шару битумных композиций, полученных по заявляемому техническому решению, выше, чем аналогичные показатели для композиций, полученных по прототипу. Наиболее высокие значения указанных показателей имеют полимерно-битумные композиции, содержащие каучук марок СКС-30АРКМ-15 и СКС-30АРК и отход производства полиэтиленполиамина. Использование каучука марок СКС-30АРКМ-15, СКС-30АРК является экономически выгодным при использовании их в дорожном покрытии по сравнению с ДСТ-30-01.The data of table 2 indicate that the samples of bitumen compositions have high adhesive properties and correspond to control sample No. 1 according to GOST 11508-74. The indicators of extensibility and softening temperature along the ring and ball of bituminous compositions obtained by the claimed technical solution are higher than similar indicators for the compositions obtained by the prototype. The highest values of these indicators are polymer-bitumen compositions containing rubber grades SKS-30ARKM-15 and SKS-30ARK and waste production of polyethylene polyamine. The use of rubber grades SKS-30ARKM-15, SKS-30ARK is cost-effective when used in road surfaces compared to DST-30-01.

Таблица 1Table 1 РЕЦЕПТУРА БИТУМНЫХ КОМПОЗИЦИЙRECIPE OF BITUMINOUS COMPOSITIONS Компоненты смесейMixture Components Содержание компонентов, % от массы битумной композиции, по примерамThe content of components,% by weight of the bitumen composition, according to examples 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 10*10* 11*eleven* 12*12* 13*13* 14*fourteen* 15 по прототипу15 prototype 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1. Битум1. Bitumen 9393 9191 8888 9191 8888 9595 9393 9191 9797 9090 9393 88 9494 8787 9595 2. Каучук
СКС-30АРКМ-15
СКС-30АРК
Термоэластопласт ДСТ-30-01
2. Rubber
SKS-30ARKM-15
SKS-30ARK
Thermoelastoplast DST-30-01
55 77 1010 55 55 33 55 77 1one 88 33 1212 55 55 4four
Адгезионная добавка
- отход производства полиэтиленполиамина
- продукт ТМТ
Adhesive additive
- polyethylenepolyamine production waste
- TMT product
22 22 22 4four 77 22 22 22 22 22 22 22 1one 88 1one
Итого битумная композицияTotal bituminous composition 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred

Таблица 2table 2 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БИТУМНЫХ КОМПОЗИЦИЙPHYSICAL AND MECHANICAL INDICES OF BITUMINOUS COMPOSITIONS ПоказателиIndicators Значение показателя по примерамThe value of the indicator for examples 1one 22 33 4four 55 66 77 88 9*9* 10*10* 11*eleven* 12*12* 13*13* 14*fourteen* 15 по прототипу15 prototype ТУ 35.1669-88 для вяжущих ПБВ 90/130TU 35.1669-88 for binders PBV 90/130 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1717 Глубина
проникания иглы при 25°C, 0,1 мм
Depth
needle penetration at 25 ° C, 0.1 mm
106106 122122 129129 111111 130130 9797 115115 130130 9090 137137 9292 138138 9595 143143 8080 90-13090-130
Температура размягчения по кольцу и шару, °CThe softening temperature of the ring and ball, ° C 6565 5959 5454 5454 5151 6464 6060 5656 5353 4848 5454 4949 4949 4848 5454 не ниже 50not lower than 50 Температура хрупкости по Фраасу, °CFraas fragility temperature, ° C -38-38 -35-35 -32-32 -35-35 -31-31 -37-37 -35-35 -34-34 -28-28 -30-thirty -29-29 -28-28 -29-29 -25-25 -37-37 не выше -30no higher than -30 Растяжимость при 25°C, смTensile at 25 ° C, cm >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 >150> 150 4343 не менее 15not less than 15 Сцепление с минеральным наполнителемMineral adhesion №1No. 1 №1No. 1 №1No. 1 №1No. 1 №1No. 1 №1No. 1 №1No. 1 №1No. 1 №1No. 1 №2Number 2 №2Number 2 №2Number 2 №1No. 1 №2Number 2 №2Number 2 выдерживают по контрольному образцу №2maintain on a control sample No. 2 * за пределами граничных условий* outside the boundary conditions

Claims (4)

1. Битумная композиция, включающая нефтяной дорожный битум, каучуксодержащий компонент и адгезионную добавку, отличающаяся тем, что в качестве нефтяного дорожного битума используют битум марки БНД 90/130, каучуксодержащего компонента - каучук марки СКС-30АРКМ-15, а адгезионной добавки - отход производства полиэтиленполиамина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
битум марки БНД 90/130 83-93 каучук СКС-30АРКМ-15 5-10 отход производства полиэтиленполиамина 2-7.
1. Bitumen composition, including oil road bitumen, rubber component and adhesive additive, characterized in that as oil road bitumen use bitumen grade BND 90/130, rubber component is rubber grade SKS-30ARKM-15, and the adhesive additive is a waste product polyethylene polyamine in the following ratio of components, wt.%:
bitumen grade BND 90/130 83-93 rubber SKS-30ARKM-15 5-10 polyethylenepolyamine production waste 2-7.
2. Битумная композиция, включающая нефтяной дорожный битум, каучуксодержащий компонент и адгезионную добавку, отличающаяся тем, что в качестве нефтяного дорожного битума используют битум марки БНД 90/130, каучуксодержащего компонента - каучук марки СКС-30АРК, а адгезионной добавки - отход производства полиэтиленполиамина при следующем соотношении компонентов, мас.%
битум марки БНД 90/130 86-95 каучук СКС-30АРК 3-7 отход производства полиэтиленполиамина 2-7.
2. A bituminous composition comprising oil road bitumen, a rubber-containing component and an adhesive additive, characterized in that as an oil road bitumen, bitumen of the BND 90/130 brand is used, the rubber-containing component is rubber of the SKS-30ARK brand, and the adhesive additive is waste from the production of polyethylene polyamine with the following ratio of components, wt.%
bitumen grade BND 90/130 86-95 rubber SKS-30ARK 3-7 polyethylenepolyamine production waste 2-7.
3. Способ получения битумной композиции путем перемешивания нефтяного дорожного битума при нагревании с каучуксодержащим компонентом и адгезионной добавкой, отличающийся тем, что каучук вводится в битумную композицию в виде 8-12%-ного раствора в органическом растворителе, причем в качестве органического растворителя используют углеводороды с температурой конца кипения не выше 130°C, приготовление раствора каучука в органическом растворителе проводят при температуре 40-50°C перемешиванием в течение 5-6 часов, далее в битум вводят полученный раствор каучука и адгезионную добавку, смесь гомогенизируют в течение 3-4 часов, постепенно повышая температуру до 160-170°C, дальнейшее перемешивание смеси ведут до удаления 97% углеводородного растворителя, а оставшееся количество растворителя удаляют путем продувания азотом.3. A method of obtaining a bitumen composition by mixing petroleum road bitumen when heated with a rubber-containing component and an adhesive additive, characterized in that the rubber is introduced into the bitumen composition in the form of an 8-12% solution in an organic solvent, and hydrocarbons with the boiling point is not higher than 130 ° C, the preparation of a solution of rubber in an organic solvent is carried out at a temperature of 40-50 ° C by stirring for 5-6 hours, then the resulting astvor rubber and an adhesive additive, the mixture was homogenized for 4.3 hours while gradually raising the temperature to 160-170 ° C, further stirring the mixture lead to remove 97% of the hydrocarbon solvent and the residual solvent was removed by blowing nitrogen. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве углеводородов используют легкую фракцию углеводородов с установки вторичной перегонки бензина с температурой конца кипения 130°C или фракцию углеводородов с установки АВТ (атмосферная вакуумная перегонка) с температурой конца кипения 115°C. 4. The method according to claim 3, characterized in that a light hydrocarbon fraction from a gasoline secondary distillation unit with a boiling point of 130 ° C or a hydrocarbon fraction from an ABT unit (atmospheric vacuum distillation) with a boiling point of 115 ° C is used as hydrocarbons.
RU2013135332/05A 2013-07-26 2013-07-26 Bitumen composition (versions) and production method thereof RU2543173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135332/05A RU2543173C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Bitumen composition (versions) and production method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135332/05A RU2543173C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Bitumen composition (versions) and production method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013135332A RU2013135332A (en) 2015-02-10
RU2543173C1 true RU2543173C1 (en) 2015-02-27

Family

ID=53281440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013135332/05A RU2543173C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Bitumen composition (versions) and production method thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543173C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2119513C1 (en) * 1997-07-31 1998-09-27 Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" Bitumen composition and method of preparing thereof
RU2162476C1 (en) * 1999-12-15 2001-01-27 Воронежское открытое акционерное общество "Синтезкаучукпроект" Method of preparing bitumen binder
RU2190579C2 (en) * 2000-08-22 2002-10-10 Лаврухин Виталий Петрович Method of preparing liquid bitumen-rubber binding agents for manufacture of cold asphalt-concrete mixes
RU2226203C2 (en) * 2001-12-24 2004-03-27 Закрытое акционерное общество "Техпрогресс" Bitumen composition
US20080060551A1 (en) * 2004-02-18 2008-03-13 Everett Crews Method for producing bitumen compositions
WO2009013328A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Akzo Nobel N.V. Adhesion and cohesion modifiers for asphalt

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2119513C1 (en) * 1997-07-31 1998-09-27 Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" Bitumen composition and method of preparing thereof
RU2162476C1 (en) * 1999-12-15 2001-01-27 Воронежское открытое акционерное общество "Синтезкаучукпроект" Method of preparing bitumen binder
RU2190579C2 (en) * 2000-08-22 2002-10-10 Лаврухин Виталий Петрович Method of preparing liquid bitumen-rubber binding agents for manufacture of cold asphalt-concrete mixes
RU2226203C2 (en) * 2001-12-24 2004-03-27 Закрытое акционерное общество "Техпрогресс" Bitumen composition
US20080060551A1 (en) * 2004-02-18 2008-03-13 Everett Crews Method for producing bitumen compositions
WO2009013328A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Akzo Nobel N.V. Adhesion and cohesion modifiers for asphalt

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013135332A (en) 2015-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7951857B2 (en) Water-in-oil bitumen dispersion and methods for producing paving compositions from same
US10941296B1 (en) Recycled oil and rubber-modified asphalt and method of use
US10435560B2 (en) Polymer modified asphalt reaction products
US7338991B2 (en) Process for preparing bitumen/rubber compositions
US20080141899A1 (en) Asphalt compositions and the preparation thereof
US20150087753A1 (en) Modified asphalt paving composition
US7608650B2 (en) Bitumen/rubber compositions crosslinked with polythiomorpholines, polysulfides and/or mercaptobenzimidazole
US7645820B2 (en) Use of zinc oxide to improve compatibility of polymer modified asphalt crosslinked with phenol aldenyde resin
RU2559508C1 (en) Bitumen modifier for road asphalt concrete
RU2618854C1 (en) Method of obtaining a polymer-bitumen astringent for road construction
RU2543173C1 (en) Bitumen composition (versions) and production method thereof
KR101227739B1 (en) Asphalt composition having improved mechanical property and anti-aging property and Method of preparing the Same
RU2477736C2 (en) Polymer-asphalt binder for road surface and method for production thereof
WO2016102314A1 (en) Oligoterpenes as rejuvenating agent in asphalt
RU2519214C1 (en) Binder (polyethylene-tar binder with rubber crumb - perb-r) for road covering
RU2639902C1 (en) Polymer-bitumen binder for road surface and method for production thereof
WO2022035343A1 (en) Bitumen/rubber composition for a paving binder and method for producing same
RU2355723C2 (en) Bituminous polymeric material and producing method thereof
RU2418019C1 (en) Binder for road polymer concretes
US9029439B2 (en) Additive for a bitumen and bituminous product
RU2016149156A (en) BITUMEN COMPOSITION EFFECTIVE AT LOW TEMPERATURE AND AT INTERMEDIATE TEMPERATURE
WO2021215956A1 (en) Low-temperature method of producing modified rubber crumb
RU2765646C1 (en) Polymer-bitumen binder with increased resistance to shear deformations and method for production thereof
RU2786861C1 (en) Polymer-bitumen binder and method for its preparation
RU2763726C1 (en) Polymer-bitumen binder for road surface

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160727