RU2578154C1 - Способ получения полистирольной композиции - Google Patents
Способ получения полистирольной композиции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578154C1 RU2578154C1 RU2015102390/05A RU2015102390A RU2578154C1 RU 2578154 C1 RU2578154 C1 RU 2578154C1 RU 2015102390/05 A RU2015102390/05 A RU 2015102390/05A RU 2015102390 A RU2015102390 A RU 2015102390A RU 2578154 C1 RU2578154 C1 RU 2578154C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- polystyrene
- bitumen
- styrene
- compositions
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
- C08J3/091—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
- C08J3/098—Other compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению полистирольных композиций на основе полистирола и нефтяных битумов. Получаемые полистирольные композиции могут быть использованы в качестве связующего при получении композиционных материалов, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных, гидроизоляционных работ, в дорожном строительстве в качестве связующих для ремонта асфальтобетонных покрытий. Способ получения полистирольных композиций заключается в термической полимеризации стирола в среде нефтяного битума при температуре 120-180°C в течение 0,5-3 ч при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%: стирол - 25-50, нефтяной битум - остальное. Результатом является сокращение длительности процесса, а также обеспечение возможности проведения процесса приготовления композиций в непрерывном режиме и уменьшение стоимости получаемой композиции. 2 табл., 13 пр.
Description
Изобретение относится к получению полистирольных композиций на основе полистирола и нефтяных битумов. Получаемые полистирольные композиции могут быть использованы в качестве связующего при получении композиционных материалов, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных, гидроизоляционных работ, в дорожном строительстве в качестве связующих для ремонта асфальтобетонных покрытий.
Известен способ получения композиции, заключающийся в полимеризации различных виниловых соединений и битума или асфальтенов, выделенных из битума. Обязательным условием является содержание битумом или асфальтенами одного или нескольких переходных металлов, в частности металлов групп IVA, VA, VIA и VII Периодической системы элементов, преимущественно титана или ванадия. Полимеризация выбранного винилового соединения инициируют добавлением восстанавливающего агента к смеси битума или асфальтенов и полимеризуемого винилового мономера. В качестве восстанавливающего агента выступают металлические восстанавливающие агенты, такие как гидриды, алкилы и арилы металлов I, II, III и IV групп Периодической таблицы элементов, наиболее предпочтительны алюминий три-изопропил, алюминий три-изобутил, хлорид алюминия. Процесс полимеризации проводят в диапазоне температур 20-250°C (US Patent 3303151 POLYMERIZATION PROCESS Edwin F. Peters, Lansing, and Omar O. Juveland, South Holland, Ill., ′assignors to Standard Oil Company, Chicago, Ill., a corporation of Indiana No Drawing. Filed Dec. 23, 1963, Ser. N3329045 Claims. (Cl. 26028.5)).
Недостатком известного способа является высокая температура получения композиции выше 200°C, что приводит к необходимости проведения процесса полимеризации при повышенном давлении, что сопряжено с необходимостью использования сложного аппаратного обеспечения, а также к излишним энергозатратам. Существенным недостатком приведенного способа является использование битума или асфальтенов с содержанием соответствующих переходных металлов, что на практике сложно осуществимо, так как производимый промышленностью нефтяной битум всегда имеет различное содержание, как самих асфальтенов так и металлов в них. Также к существенным недостаткам метода можно отнести использование в качестве восстанавливающего агента солей алюминия, использование которых сопряжено с большим количеством технологических проблем, связанных с высокой реакционностью данных солей.
Известен способ получения полимерно-битумной композиции, включающий смешение нефтяного битума с раствором винилового соединения (например, винилхлорида, винилацетата и акрилонитрила, стирола) и органического пероксида (например, перекиси бензоила, гидроперекиси кумола, перекиси скипидара) в инертном алифатическом или ароматическом растворителе (например, гексане, гептане или бензоле). После смещения процесс полимеризации винилового соединения протекает в течение 4 ч при 90°C, в результате образуется полимерно-битумная композиция (Patented Mar. 20, 1951 PROCESS FOR PRODUCING ASPHALT COMPOSITIONS Charles Mack, Sarina, Ontario, Canada, assignor to Standard Oil Development Company, a corporation of Delaware N Drawing. Application December 2, 1948, Serial N63, 191).
Недостатком известного способа является использование большого количества (до 25%) дополнительного огнеопасного и токсичного растворителя, что существенно усложняет аппаратное обеспечение процесс и увеличивает стоимость получаемого продукта. Также на стоимость получаемой полимерно-битумной композиции сильно влияет использование дорогостоящих перекисных инициаторов.
Наиболее близким предлагаемому изобретению способом получения полистирольных композиций является способ, представленный в патенте 2522618 C2, C08L 95/00, C08F 2/14, C08J 3/00 (Россия). Нефтяной битум перемешивается при нагревании с полимер-модификатором, при этом полимер-модификатор получают непосредственно в среде нефтяного битума путем радикальной полимеризации виниловых мономеров (в том числе стирола) при температуре 60-80°C в присутствии инициатора радикальной полимеризации, полимеризацию ведут в течение 2-4 часов при этой же температуре.
Недостатком известного способа является длительность получения композиции и не возможность получения композиции в непрерывном режиме. А также высокая стоимость получаемой композиции за счет использования инициаторов радикальной полимеризации.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение стоимости и сокращения длительности процесса, а также обеспечения возможности проведения процесса приготовления композиций в непрерывном режиме и отсутствия дорогостоящих инициирующих ингредиентов при их получении.
Поставленная задача достигается тем, что предлагается способ получения полистирольных композиции путем термической полимеризации стирола в среде нефтяного битума при температуре 120-180°C, процесс получения полистирольной композиции ведут в течение 0,5-3 часов при этой же температуре, при следующем соотношение компонентов в композиции составляет, мас.%:
Стирол | 25-50 |
Нефтяной битум | остальное |
Для этого при температуре 120-180°C в реактор-смеситель помещается нефтяной битум (75-50 мас.%) после чего туда при постоянном перемешивании помещается стирол, далее при температуре 120-180°C проводят процесс термической полимеризации в течение 0,5-3 ч, до полной полимеризации мономера. Полученную готовую к применению гомогенную композицию сливают, без охлаждения, в емкости для транспортировки.
В указанных условиях образуется однородная полистирольная композиция, при этом полимер равномерно распределен по всему объему композиции, что препятствует расслоению композиции при использовании. Полученный продукт отличается как от исходного нефтяного битума, так и от полистирола новыми характеристиками, а именно уменьшением температуру стеклования по сравнению с полистиролом, что способствует уменьшению температуры переработки композиции в готовое изделие, при этом показатель пенетрации получаемой композиции (при 25°C) приближается к значениям этого параметра для полистирола, что позволяет создавать изделия на основе получаемой композиции с необходимыми механическими свойствами. При этом получаемая композиция обладает высокой адгезией практически ко всем группам материалов, что не характерно для полистирола. Для приготовления композиции используют нефтяные битумы: битум нефтяной дорожный марки БНД 60/90 или 90/130 по ГОСТ 22245-90, битум нефтяной строительный марки БН 90/30 по ГОСТ 6617-76. Концентрационный интервал содержания стирола в композиции обусловлен варьированием эксплуатационных характеристик конечного продукта.
Изобретение иллюстрируется примерами, представленными в табл. 1 и 2.
В табл. 1 приведены составы исходной смеси, температурные режимы и продолжительность приготовления композиций, а в табл. 2 физико-механические свойства получаемых композиций.
Пример 1. В 2-литровый металлический реактор, снабженный обогреваемой рубашкой и механической лопастной мешалкой, и герметичной крышкой, помещают 500 г нефтяного битума марки БНД 90/130 (температуру битума составляет 60°C), при перемешивании в реактор помещают смесь 500 г стирола. Реактор герметично закрывается, и содержимое постоянно перемешивается, при этом внутри смеси поддерживается постоянная температура 180°C. По истечении 30 мин полученная гомогенная полистирольная композиция сливается из реактора.
Пример 5. В 2-литровый металлический реактор, снабженный обогреваемой рубашкой и механической лопастной мешалкой, и герметичной крышкой, помещают 500 г нефтяного битума марки БНД 90/130 (температуру битума составляет 60°C), при перемешивании в реактор помещают смесь 500 г стирола. Реактор герметично закрывается, и содержимое постоянно перемешивается, при этом внутри смеси поддерживается постоянная температура 140°C. По истечении 3 ч полученная гомогенная полистирольная композиция сливается из реактора.
Пример 8. В 2-литровый металлический реактор, снабженный обогреваемой рубашкой и механической лопастной мешалкой, и герметичной крышкой, помещают 500 г нефтяного битума марки БНД 60/90 (температуру битума составляет 60°C), при перемешивании в реактор помещают смесь 500 г стирола. Реактор герметично закрывается, и содержимое постоянно перемешивается, при этом внутри смеси поддерживается постоянная температура 180°C. По истечении 30 мин полученная гомогенная полистирольная композиция сливается из реактора.
Пример 10. В 2-литровый металлический реактор, снабженный обогреваемой рубашкой и механической лопастной мешалкой, и герметичной крышкой, помещают 750 г нефтяного битума марки БН 90/30 (температуру битума составляет 90°C), при перемешивании в реактор помещают смесь 250 г стирола. Реактор герметично закрывается, и содержимое постоянно перемешивается, при этом внутри смеси поддерживается постоянная температура 180°C. По истечении 30 мин полученная гомогенная полистирольная композиция сливается из реактора.
Пример 13. В 2-литровый металлический реактор, снабженный обогреваемой рубашкой и механической лопастной мешалкой, и герметичной крышкой, помещают 500 г нефтяного битума марки БН 90/30 (температуру битума составляет 90°C), при перемешивании в реактор помещают смесь 500 г стирола. Реактор герметично закрывается, и содержимое постоянно перемешивается, при этом внутри смеси поддерживается постоянная температура 120°C. По истечении 3 ч полученная гомогенная полистирольная композиция сливается из реактора.
Способ по предлагаемому изобретению прост в исполнении, позволяет получать широкий ассортимент полистирольных композиции, за счет возможности создания композиций с различными нефтяными битумами при различном соотношении компонентов. Получаемая полистирольная композиция отличается как от исходного нефтяного битума, так и от полистирола новыми характеристиками, а именно уменьшением температуру стеклования по сравнению с полистиролом (на 2-15°C), что способствует уменьшению температуры переработки композиции в готовое изделие, при этом показатель пенетрации получаемой композиции (при 25°C) приближается к значениям этого параметра для полистирола (от 2-3 мм), что позволяет создавать изделия на основе получаемой композиции с необходимыми механическими свойствами. Существенно увеличивается адгезия получаемых полистирольных композиций практически ко всем группам материалов, что не характерно для полистирола. Небольшая продолжительность термической полимеризации стирола в среде нефтяного битума при отсутствии дорогостоящих инициирующих агентов позволяет снизить стоимость получаемых полистирольных композиций по сравнению с полистиролом. Предлагаемое изобретение является одним из эффективных подходов к получения композиционных полимерных материалов.
Claims (1)
- Способ получения полистирольной композиции путем полимеризации стирола в среде нефтяного битума, отличающийся тем, что проводят термическую полимеризацию стирола при 120-180°C в течение 0,5-3 часов при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:
стирол 25-50 нефтяной битум остальное.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102390/05A RU2578154C1 (ru) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Способ получения полистирольной композиции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102390/05A RU2578154C1 (ru) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Способ получения полистирольной композиции |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2578154C1 true RU2578154C1 (ru) | 2016-03-20 |
Family
ID=55648204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015102390/05A RU2578154C1 (ru) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Способ получения полистирольной композиции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2578154C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3547850A (en) * | 1968-06-17 | 1970-12-15 | Phillips Petroleum Co | Asphalt-polymer composition |
SU881174A1 (ru) * | 1980-01-18 | 1981-11-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им. В.В.Куйбышева | Композици дл изготовлени покрытий спортивных площадок |
US20050032941A1 (en) * | 2003-08-04 | 2005-02-10 | General Electric Company | Liquid asphalt modifier |
RU2010101682A (ru) * | 2007-07-24 | 2011-08-27 | Тоталь Раффинаж Маркетин (Fr) | Битумно-полимерная композиция с термообратимой сшивкой |
RU2522618C2 (ru) * | 2012-07-17 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Способ получения полимерно-битумных композиций |
-
2015
- 2015-01-26 RU RU2015102390/05A patent/RU2578154C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3547850A (en) * | 1968-06-17 | 1970-12-15 | Phillips Petroleum Co | Asphalt-polymer composition |
SU881174A1 (ru) * | 1980-01-18 | 1981-11-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им. В.В.Куйбышева | Композици дл изготовлени покрытий спортивных площадок |
US20050032941A1 (en) * | 2003-08-04 | 2005-02-10 | General Electric Company | Liquid asphalt modifier |
RU2010101682A (ru) * | 2007-07-24 | 2011-08-27 | Тоталь Раффинаж Маркетин (Fr) | Битумно-полимерная композиция с термообратимой сшивкой |
RU2522618C2 (ru) * | 2012-07-17 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Способ получения полимерно-битумных композиций |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2848935B2 (ja) | 回転楕円面状粒状重合体組成物 | |
US3317447A (en) | Asphaltene treating process | |
DE2728577A1 (de) | Verfahren zur durchfuehrung einer nichtwaessrigen dispersionspolymerisation eines konjugierten diolefinmonomeren | |
DE3314151A1 (de) | Wachsemulsion | |
Shah et al. | Extraordinary toughening and strengthening effect in polymer nanocomposites using lignin-based fillers synthesized by ATRP | |
EA018324B1 (ru) | Полимермодифицированная асфальтовая связующая композиция, способ ее получения и дорожное покрытие | |
Wang et al. | Synthesis of Block Copolymers Containing Polybutadiene Segments by Combination of Coordinative Chain Transfer Polymerization, Ring‐Opening Polymerization, and Atom Transfer Radical Polymerization | |
US10030121B2 (en) | Catalyst composition and process for obtaining a colored olefin polymer | |
RU2578154C1 (ru) | Способ получения полистирольной композиции | |
US5039342A (en) | Modified asphalt cement compositions and methods of producing the same | |
RU2522618C2 (ru) | Способ получения полимерно-битумных композиций | |
EP1095078B1 (de) | Schlagzähes polystyrol mit hoher steifigkeit und zähigkeit | |
Bodley et al. | AOTEMPO‐mediated dynamic vulcanization: Synthesis of impact‐modified polypropylene | |
US3632493A (en) | Polymeric phenone photosensitizers and blends thereof with other polymers | |
DE1069878B (de) | Verfahren zur Herstellung von erhärtenden Massen | |
DE60018922T2 (de) | Katalysator und verfahren zur herstellung von oligomeren von alpha-methyl- styrol | |
RU2576004C2 (ru) | Способ получения антитурбулентной присадки к органическим средам для снижения гидродинамического сопротивления при их транспортировке | |
US3484426A (en) | Suspensoid composition | |
EA034572B1 (ru) | Непрерывный способ получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена | |
BR112021009271A2 (pt) | copolímero em bloco ramificado, homopolímero de poli-isopreno ramificado, e, processos para preparar um copolímero em bloco ramificado e um homopolímero de poli-isopreno ramificado | |
US3078250A (en) | Reducing flammability of polypropylene by blending the same with titanium dioxide | |
Monge et al. | Synthesis and characterisation of organogels from ABA triblock copolymers | |
SU870399A1 (ru) | Способ сшивки полимеров или сополимеров винилацетата | |
WO2018078571A1 (en) | Ethylene based disentangled polymers and a process for preparing them | |
JP2009007385A (ja) | イソブチレン系重合体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170127 |