Способ получения модификатора битума

(51) 08 95/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ виброгасящих свойств асфальтобетона и снижение энергозатрат. Указанный результат достигается тем, что в способе получения модификатора битума,включающем смешение резиновой крошки с полимерным материалом, согласно изобретению, в качестве полимерного материала используют алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8-С 22),алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8-С 22) и поливиниловый эфир (М.м. 250 000 -400 000 ед.), а резиновый порошок содержит фракцию 100-300 мкм, при следующем соотношении компонентов,мас.резиновый порошок фракции 100-300 мкм 85,0-95,0 алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8-С 22) 0,05-1,5 алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8-С 22) 0,01-1,1 поливиниловый эфир(76) Макаев Талгат Саятович Меркулов Владимир Витальевич(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИКАТОРА БИТУМА(57) Изобретение относится к области получения модификаторов битума на основе регенерированных автомобильных покрышек и утилизации других резиносодержащих материалов. Технический результат - повышение физикомеханических характеристик резинобитумных вяжущих и композиционных материалов на их основе, расширение температурного интервала пластичности,увеличение морозостойкости,устойчивости к циклическим деформациям при отрицательных температурах,улучшение Изобретение относится к области получения модификаторов битума на основе регенерированных автомобильных покрышек и других утилизированных резиносодержащих материалов. Известен способ получения резиносодержащего полимерного модификатора битума,заключающийся в том, что в разогретый до 160 С битум добавляют мазут, перемешивают, затем вводят резиновую крошку, смешанную с известью строительной, нагревают в течение 3-4 часов для набухания крошки при этой же температуре (160 С). Вторичный полиэтилен совмещают в отдельной порции с битумом в соотношении 11 при температуре 150-160 С. Битум подается постепенно при перемешивании в разогретый полиэтилен. Приготовленная смесь полиэтилена в битуме перемешивается при 150-160 С с ранее приготовленной смесью (битуммазутрезиновая крошкаизвесть строительная), затем все вместе подается в экструдер и гранулируется. Компоненты берут в следующем соотношении, мас. битум БНД 60/90 47-62 мазут марки 100 2-5 резиновая крошка 30-35 вторичный полиэтилен 3-7 известь строительная 3-6 (патент РФ 2266934, кл. С 08 95/00, 2005). Данный модификатор не позволяет получить вяжущее с температурой хрупкости ниже - 23 С. Известен способ получения битумно-резиновой композиции, включающей резиновую крошку,активный модификатор и вяжущее - битум. В качестве активного модификатора используют соединение из ряда парабановых кислот, которое способно генерировать при распаде химически активные частицы и изолированные газовые микровключения в композиции, а также способно регулировать процесс деструкции и сшивки частиц в битуме без заметной сегрегации при следующем соотношении компонентов, мас.резиновая крошка 5-15 ряд парабановых кислот и их производные 1-2 битум - остальное (патент РФ 2223990, кл. С 08 95/00, 2004). Указанный способ не позволяет повысить физико-механические характеристики резинобитумных вяжущих и композиционных материалов на их основе (температура хрупкости минус 24 С). Известен способ приготовления резинобитумного вяжущего для поверхностной обработки дорожных покрытий, включающий смешение битума с термообработанной смесью резиновой крошки с пластификатором в соотношении 1,0(0,7-1,8) при 150-180 С,термообработку смеси резиновой крошки с пластификатором проводят сначала при 190-220 С в течение 0,5-1,0 ч, затем при 240-260 в течение 0,54,0 ч, а смешение с битумом осуществляют при дополнительном введении структуре образователя в соотношении, мас.указанная смесь 10,0-20,0 структуре образователь 1,2-12,0 битум - остальное. В качестве пластификатора используют сланцевое масло, или антраценовое масло, или экстракт селективной очистки масел. В качестве структурообразователя используют полиэтиленовый 2(а.с. СССР 1289872, кл. С 08 95/00, 1987). Данный способ не позволяет получить модификатор с высокими физико-механическими характеристиками, а производимый на его основе продукт имеет недостаточно низкую температуру хрупкости - 17 С. Кроме того, производство модификатора характеризуется высокими энергозатратами, так как термообработку смеси резиновой крошки с пластификатором проводят сначала при 190-220 С в течение 0,5-1,0 ч, затем при 240-260 в течение 0,5-4,0 ч. Задачей изобретения является разработка способа получения модификатора битума для производства битумно-резиновых композиций и резинобитумных вяжущих, предназначенных для асфальтобетонных покрытий дорог и аэродромов,для заделки деформационных швов,для производства строительных гидроизоляционных материалов и т.д. Технический результат - повышение физикомеханических характеристик резинобитумных вяжущих и композиционных материалов на их основе, расширение температурного интервала пластичности,увеличение морозостойкости,устойчивости к циклическим деформациям при отрицательных температурах,улучшение виброгасящих свойств асфальтобетона. Указанный результат достигается тем, что в способе получения модификатора битума,включающем смешение резиновой крошки с полимерным материалом, согласно изобретению, в качестве полимерного материала используют алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8-С 22),алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8-С 22) и поливиниловый эфир (М.м. 250 000 - 400 000 ед.), а резиновый порошок содержит фракцию 100-300 мкм, при следующем соотношении компонентов,мас.резиновый порошок фракции 100-300 мкм 85,095,0 алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8 С 22) 0,05-1,5 алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8-С 22) 0,01-1,1 поливиниловый эфир (М.м. 250 000 - 400 000 ед.) 0,5-12,4. Модификатор битума представляет собой композиционный материал, который включает резиновую крошку с развитой поверхностью и насыпной плотностью менее 400 кг. м. куб. (размер частиц 100-300 микрон), полученную измельчением старых автопокрышек и отходов резинотехнических изделий. Стабилизатор алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8-С 22) предназначен для быстрого и равномерного распределения резинового порошка в массе битума. Гидрофобизатор алкилбензилдиметиламмоний хлорид(С 8-22) предназначен для ингибирования бактериальной коррозии,биообрастаний и окислительной деструкции. Низкотемпературная адгезивная присадка поливиниловый эфир (М.м. 250 000-400 000 ед.) предназначена для увеличения адгезивных свойств резинобитумных вяжущих к различным минеральным материалам и сохранения пластичных свойств при низких температурах (до - 45 С),способствует регулированию процесса деструкции и сшивки частиц резины в битуме без заметной сегрегации за счт образования химически активных центров. Способ осуществляют следующим образом. Пример 1. Смешивают резиновый порошок с гидрофобизатором в виде алкилбензилдиметиламмоний хлорида (С 8-С 22),стабилизатором в виде алкилбетаина и/или кокамидопропилбетаина(С 8-22) и низкотемпературной присадкой в виде поливинилового эфира в смесителе активаторного типа при температуре 50 С, по методу сухого смешения. Готовый модификатор фасуют в герметичную тару и направляют на узел приготовления резинобитумных вяжущих. Компоненты берут в следующем соотношении,мас.резиновый порошок фракции 100-300 мкм 85,0 алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8 С 22) 1,5 алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8 С 22) 1,1 поливиниловый эфир (М.м. 250 000-400 000 ед.) 12,4. Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1,но компоненты берут в следующем соотношении,мас.резиновый порошок фракции 100-300 мкм 95,0 алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8 С 22) 0,05 алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8-С 22) 0,5 поливиниловый эфир (М.м. 250 000-400 ед.) 4,45. Для получения модифицированного битума на основе выше указанного модификатора смешивают прогретый битум (марки БНД 40/60, БНД 60/90,БНД 90/330, БН 60/90 по ГОСТ 22245-90) с модификатором при температуре 170-185 С. Смешение проводят в аппарате идеального смешения с принудительной циркуляцией через шестернчатый насос. Дозировку модификатора ведут в несколько примов, во избежание резкого увеличения вязкости смеси, количество вводимого модификатора зависит от условий применения модифицированного битума и колеблется в диапазоне от 5-15 мас. Процесс модификации битума проходит в течении 0,25-0,5 часа. Резинобитумное вяжущее, полученное на основе заявленного модификатора, имеет следующие физико-механические характеристики температура размягчения по кольцу и шару 53 С (у прототипа 50 С) температура хрупкости минус 27,1 С (у прототипа минус 17 С) глубина проникновения иглы 0,1 мм при температуре 25 С 64 мм, при температуре 0 С 26 мм, растяжимость при температуре 25 12 см, при 0 С 8,2 см эластичность при 0 С 35 температура вспышки 280 С изменение температуры размягчения после прогрева 4,0 С. Применение резинобитумных вяжущих на основе предлагаемого модификатора в составе щебеночномастичных асфальтобетонов позволяет понизить водонасыщение на 10 увеличить предел прочности при сжатии при 50 С в 1,4 раза увеличить предел прочности при расколе на 7 повысить сцепление образцов при сдвиге на 30 , За счет пористой структуры модификатора шумопоглощение асфальтобетона увеличивается до 15 . Преимущество предлагаемого способа заключается в следующем модификатор битума готовят на стационарной установке методом холодного смешения, что исключает работу при высоких температурах и снижает энергозатраты готовый модификатор расфасовывается в квотную тару, что позволяет без дополнительных затрат применять его для модификации битума в условиях асфальтобетонных заводов битумно-резиновая композиция на основе модификатора обладает высокими прочностными показателями, как при низких, так и при высоких температурах процесс модификации битума занимает 0,5 часа в смесителях идеального смешения, это достигается благодаря введению в состав модификатора алкилбетаина и/или кокамидопропилбетаина(С 8-С 22),алкилбензилдиметиламмоний хлорида (С 8-С 22) и поливинилового эфира (М.м. 250 000-400 000 ед.). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения модификатора битума,включающий смешение резиновой крошки с полимерным материалом, отличающийся тем что,в качестве полимерного материала используют алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8-С 22),алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8-С 22) и поливиниловый эфир М.м. 250 000-400 000 ед., а резиновый порошок содержит фракцию 100-300 мкм, при следующем соотношении компонентов,мас.резиновый порошок фракции 100-300 мкм 85,0-95,0 алкилбетаин и/или кокамидопропилбетаин (С 8-С 22) 0,05-1,5 алкилбензилдиметиламмоний хлорид (С 8-С 22) 0,01-1,1 поливиниловый эфир М.м. 250000 - 400000 ед. 0,5-12,4.