Полимерный модификатор для асфальтобетона и способ приготовления асфальтобетонной смеси на его основе

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Полимерный модификатор для асфальтобетона, содержащий этиленпропиленовый каучук, органический пластификатор и/или наполнитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит полимер или смесь полимеров полиолефиновой группы, при этом наполнитель является минеральным и/или органическим, а в качестве пластификатора и регулятора теплового старения содержит бутадиеннитрильный каучук при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Рисунок 1

2. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что бутадиеннитрильный каучук представляет собой продукт сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом, модифицированный поливинилхлоридом.

3. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического пластификатора содержит битум, или гудрон, или индустриальное масло.

4. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального наполнителя содержит портландцемент, или известняк, или базальт, или кварцит, или летучую золу, или тальк, или их смеси, а в качестве органического наполнителя содержит продукты переработки целлюлозы, например целлюлозное волокно.

5. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что содержит вторичные полимеры переработки этиленпропиленового и/или бутадиеннитрильного каучука и/или полимеров полиолефиновой группы.

6. Способ приготовления асфальтобетонной смеси, включающий сушку, нагрев крупного и мелкого заполнителя, выбранного из щебня или песка, разогрев битума и последующее их дозирование, подачу и перемешивание с минеральным порошком в смесителе, отличающийся тем, что крупный и мелкий заполнитель в процессе перемешивания предварительно до подачи минерального порошка в смеситель обрабатывают полимерным модификатором асфальтобетона по одному из пп.1-5 в течение 5-20 с при температуре 160-200°С, который вводят в количестве 0,3-1,0% от массы заполнителя.

Текст

Смотреть все

ПОЛИМЕРНЫЙ МОДИФИКАТОР ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ НА ЕГО ОСНОВЕ Изобретение относится к области дорожных строительных материалов и предназначено для устройства верхних слоев дорожных покрытий и ремонта автомобильных дорог. Технический результат: повышение прочности, износостойкости и долговечности дорожного покрытия. Полимерный модификатор для асфальтобетона содержит этиленпропиленовый каучук,органический пластификатор и наполнитель. Дополнительно модификатор включает полимер или смесь полимеров полиолефиновой группы, при этом наполнитель вводят минеральный и/ или органический, а в качестве пластификатора и регулятора теплового старения содержит бутадиеннитрильный каучук, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Варенько Владимир Адольфович,Бриш Игорь Георгиевич, Занкович Виталий Валерьевич, Яцевич Павел Петрович (BY) Самцов В.П. (BY) Способ характеризуется тем, что крупный и мелкий заполнитель в процессе приготовления асфальтобетонной смеси предварительно до подачи минерального порошка в смеситель обрабатывают полимерным модификатором асфальтобетона в течение 5-20 с при температуре 160-200 С, который вводят в количестве 0,3-1,0% от массы заполнителя.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЧАСТНОЕ ТОРГОВОПРОИЗВОДСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ 017056 Изобретение относится к области дорожных строительных материалов и предназначено для устройства верхних слоев дорожных покрытий и ремонта автомобильных дорог. Из уровня техники известен ряд модификаторов для улучшения характеристик асфальтобетонных смесей [1, 2, 3, 4, 5]. В известных технических решениях модификаторы включают смеси таких компонентов, как сополимер этилена и/или полипропилена, или их смесей. Наиболее близок к предлагаемому изобретению модификатор битумных смесей для дорожных покрытий, который и выбран в качестве прототипа [6]. Указанный модификатор легко диспергируется в битумных смесях в любом соотношении и способствует тому, что смесь приобретает улучшенные свойства по сравнению с традиционными битумными смесями. Модификатор включает от 10 до 75 мас.% полимера, выбранного из группы, состоящей из натурального каучука, этиленвинилацетатных сополимеров, этиленпропиленовых сополимеров, синтетических каучуков (А-В)n или (А-В)n-А, где n больше или равно 1, А соответствует полистирольным цепям, а В соответствует полибутадиеновым или полиизопреновым цепям. Данные каучуки имеют линейное или разветвленное строение и блочную либо частично блочную или статистически блочную структуру, являются гидрированными или негидрированными. Содержат также от 10 до 75 мас.% фракции тяжелого масла, получающейся в результате процесса переработки нефти и выбранной из группы,включающей битум из установок вакуумной перегонки, из установок деасфальтизации или из установок легкого крекинга; дистиллятное масло умеренно средней вязкости и тяжелое дистиллятное масло средней вязкости из вакуумной установки смазочных масел; высоковязкое цилиндровое масло (брайтсток) из установки деасфальтизации; тяжелый экстракт дистиллятного масла и экстракт высоковязкого цилиндрового масла из фурфурольных установок, и смеси указанных фракций в любом соотношении; от 1 до 75 мас.% минерального наполнителя, выбранного из группы, состоящей из портландцемента любой марки,известняка, промышленного карбоната кальция, базальта, кварцита, летучей золы, талька и смесей указанных наполнителей в любом соотношении, возможно, введение добавки, активирующие адгезионную способность. Недостатком известного модификатора является недостаточная способность активации адгезионной активности поверхности крупного заполнителя асфальтобетонных смесей (песка и щебня), что снижает прочностные и эксплуатационные характеристики асфальтобетона. Известны также способы приготовления асфальтобетонных смесей с применением модификаторов[7, 8, 9, 10]. Технологии приготовления асфальтобетонной смеси включают смешение минеральных заполнителей крупной и мелкой фракции с битумом и последующее получение композиций между собой путем смешения в асфальтосмесителе. Предлагаемое изобретение наиболее близко к техническому решению, описанному в патенте [11], которое и выбрано в качестве прототипа. Известный способ включает перемешивание предварительно обработанных модифицирующей полимерной добавкой минеральных материалов (щебень, песок, минеральный порошок) с разогретым битумом. В качестве модифицирующей полимерной добавки используют композицию из этиленпропилендиенового каучука и полипропилена полиэтилена в массовом соотношении от 98:2 до 50:50 в виде гранул размером 1,5-5 мм в количестве 1,5-5% от массы битума. Используют различные марки битума, традиционно применяемые для изготовления асфальтобетонов, например битумы нефтяные дорожные вязкие (ГОСТ 22245-90). Этиленпропилендиеновые каучуки представляют собой продукты сополимеризации этилена с пропиленом и небольшим количеством диена с изолированными двойными связями, в частности дициклопентадиена,этилиденнонборнена (тройные сополимеры типа СКЭПТ, например, марок СКЭПТ-40, "Дютрал"). Согласно одному из вариантов в битум предварительно вводят 0,5-1,0 мас.ч. катионного поверхностноактивного вещества (ПАВ) или его смесь с продуктом полимеризации ненасыщенных углеводородов фракции С 5-С 9 в расчете на 100 мас.ч. битума. В качестве катионных ПАВ могут быть использована "Катионная адгезионная присадка "КАП" (ТУ 2484-008-22288198-97). Недостатком известного модификатора и способа приготовления асфальтобетонной смеси на его основе является низкая адгезионная способность битумной композиции к крупному заполнителю и, как следствие, невысокие прочностные и эксплуатационные характеристики асфальтобетона. Целью изобретения является повышение прочности, износостойкости и долговечности дорожного покрытия. Поставленная цель достигается тем, что полимерный модификатор для асфальтобетона, содержащий этиленпропиленовый каучук, органический пластификатор и наполнитель, согласно изобретению дополнительно содержит полимер или смесь полимеров полиолефиновой группы, при этом наполнитель вводят минеральный и/или органический, а в качестве пластификатора и регулятора теплового старения содержит бутадиеннитрильный каучук при следующем соотношении компонентов, мас.%:-1 017056 Бутадиеннитрильный каучук содержит как продукт сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом модифицированный поливинилхлорид. В качестве органического пластификатора содержит, например, битум, или гудрон, или индустриальное масло, или аналогичные им органические компоненты. В качестве минерального наполнителя содержит, например, портландцемент, или известняк, или базальт, или кварцит, или летучую золу, или тальк, или их смеси, а в качестве органического наполнителя содержит продукты переработки целлюлозы, например целлюлозное волокно. В качестве компонентов содержит вторичные полимеры переработки этиленпропиленового и/или бутадиеннитрильный каучука и/или полимеров полиолефиновой группы. Поставленная цель достигается также тем, что в способе приготовления асфальтобетонной смеси,включающем сушку, нагрев крупного и мелкого заполнителя (щебень, песок), разогрев битума и последующее их дозирование, подачу и перемешивание с минеральным порошком в смесителе, согласно изобретению крупный и мелкий заполнитель в процессе перемешивания предварительно до подачи минерального порошка в смеситель обрабатывают указанным выше полимерным модификатором асфальтобетона в течение 5-20 с при температуре 160-200 С, который вводят в количестве 0,3-1,0% от массы заполнителя. Полимерный модификатор готовят путем предварительного дозирования и измельчения полимерных компонентов (этиленпропиленовый каучук, полимер или смесь полимеров полиолефиновой группы,бутадиеннитрильный каучук) любым известным способом дозирования и введения органического пластификатора и минерального и/или органического наполнителя с последующей агломерацией или гранулированием при соответствующих температурных режимах. В табл. 1 даны примеры компонентного состава модификатора, приготовленного согласно предлагаемому изобретению. Таблица 1 Приведенные в таблице компоненты модификатора в качестве бутадиеннитрильного каучука содержат продукт сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом, модифицированный поливинилхлоридом. Этиленпропиленовый каучук представлен продуктом сополимеризации этилена, пропилена и дициклопентадиена или этилиденнорборнена. Указанные компоненты могут являться продуктами рециклинга отходов пластмасс и/или автомобильных шин. В качестве органического пластификатора модификатор содержит битум, или гудрон, или индустриальное масло, или аналогичные им органические продукты. Ниже приведены примеры реализации способа с использованием составов модификатора согласно табл. 1. Пример 1. Сушат, а затем нагревают крупный и мелкий заполнитель до температуры 160-200 С, разогревают битум до температуры 160-180 С, дозируют и последовательно подают компоненты на перемешивание в смеситель. При этом крупный заполнитель (песок и щебень) предварительно после подачи в смеситель обрабатывают полимерным модификатором состава 2 или 4 (см. табл.1) в течение 15 с при температуре 180 С, который вводят в количестве 0,6-0,7% от массы заполнителя, затем последовательно вводят минеральный порошок, битум и после окончания цикла приготовления готовую асфальтобетонную смесь выгружают. Полученный таким образом щебеночно-мастичный асфальтобетон с долей битума не менее 6,5% характеризуется глубиной колеи после 20000 прокатов в пределах 1,8-3,5 мм. Пример 2. Также как и в первом примере готовят исходные компоненты, затем крупный и мелкий заполнитель (песок и щебень) предварительно после подачи в смеситель обрабатывают полимерным модификатором состава 1 (см. табл.1) в течение 10 с при температуре 160 С, который вводят в количестве 0,3-0,5% от массы заполнителя. Полученный таким образом щебеночно-мастичный асфальтобетон с битумом различного качества и сорта характеризуется глубиной колеи после более чем 5500 прокатов менее 1,0 мм. Пример 3. Исходные компоненты асфальтобетонной смеси готовят аналогичным образом, как в выше приведенных примерах. Далее крупный заполнитель обрабатывают полимерным модификатором состава 3 (см. табл.1) в течение 5 с при температуре 200 С, который вводят в количестве 1,0% от массы заполнителя. Полученный щебеночно-мастичный асфальтобетон с битумом различного качества и сорта характеризуется глубиной колеи после более чем 10000 прокатов менее 1,5 мм.-2 017056 Асфальтобетон с предлагаемым полимерным модификатор в 3,8 раза устойчивее к образованию колеи в результате проката, по сравнению с обычным асфальтобетоном, что показали испытания образцов при 50 С в воздушной бане с помощью резинового колеса. Тестами на растяжение при температуре-15 С установлено, что по сравнению с обычным асфальтобетоном демонстрирует значительное преимущество, так при пульсирующей нагрузке в 4000N в 2-х из 3-х попытках (10000 смен нагрузок) он достигает окончания теста. Разработанный способ приготовления асфальтобетонной смеси с новым полимерным модификатором экономичен, так как исключает отдельную операцию смешения горячего битума с модификатором,при этом отпадает необходимость использования специальной стабилизирующей добавки (ПАВ или его смесь с продуктом полимеризации ненасыщенных углеводородов согласно прототипу). Существенно,что в качестве исходных компонентов для приготовления модификатора могут быть использованы продукты рециклинга отходов пластмасс для повышения экологической безопасности. Источники информации: 1. US 4232132, 1980.04.11. 2. US5482982, 1996.09. 01. 3. RU 2158742, 2000.11.10. 4. RU 2181733, 2002.04.27. 5. BY 8253, 2002.12.30. 6. RU2220993, 2004.01.10 (прототип). 7. RU 2184711, 2002.07.10. 8. RU2185402, 2002.07.20. 9. RU 2186746, 2002.08.10. 10. RU 2056387, 1996.03.20. 11. RU2193540, 2002.11.27 (прототип). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Полимерный модификатор для асфальтобетона, содержащий этиленпропиленовый каучук, органический пластификатор и/или наполнитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит полимер или смесь полимеров полиолефиновой группы, при этом наполнитель является минеральным и/или органическим, а в качестве пластификатора и регулятора теплового старения содержит бутадиеннитрильный каучук при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что бутадиеннитрильный каучук представляет собой продукт сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом, модифицированный поливинилхлоридом. 3. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического пластификатора содержит битум, или гудрон, или индустриальное масло. 4. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального наполнителя содержит портландцемент, или известняк, или базальт, или кварцит, или летучую золу, или тальк, или их смеси, а в качестве органического наполнителя содержит продукты переработки целлюлозы, например целлюлозное волокно. 5. Полимерный модификатор по п.1, отличающийся тем, что содержит вторичные полимеры переработки этиленпропиленового и/или бутадиеннитрильного каучука и/или полимеров полиолефиновой группы. 6. Способ приготовления асфальтобетонной смеси, включающий сушку, нагрев крупного и мелкого заполнителя, выбранного из щебня или песка, разогрев битума и последующее их дозирование, подачу и перемешивание с минеральным порошком в смесителе, отличающийся тем, что крупный и мелкий заполнитель в процессе перемешивания предварительно до подачи минерального порошка в смеситель обрабатывают полимерным модификатором асфальтобетона по одному из пп.1-5 в течение 5-20 с при температуре 160-200 С, который вводят в количестве 0,3-1,0% от массы заполнителя. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2

МПК / Метки

МПК: C08L 95/00, C04B 26/26

Метки: модификатор, способ, полимерный, основе, приготовления, асфальтобетонной, асфальтобетона, смеси

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/4-17056-polimernyjj-modifikator-dlya-asfaltobetona-i-sposob-prigotovleniya-asfaltobetonnojj-smesi-na-ego-osnove.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Полимерный модификатор для асфальтобетона и способ приготовления асфальтобетонной смеси на его основе</a>

Похожие патенты