Модификация битумов полимерными добавками

• Автор: Кириллова, Лариса Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 112 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Состав и строение битума

1.2. Полимербитумные композиции

1. 3. Инструментальные методы исследования свойств и структу

ры полимербитумных вяжущих

2.1. Характеристики исходных продуктов

2.2. Методики проведения эксперимента 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Совместимость битума с полимерами

3.1.1. Состав битумов и битумного сырья

3.1.2. Характеристики каучуков СКЭПТ
3.1.3. Определение параметра растворимости Гильдебранта
каучуков СКЭПТ
3.1.4. Определение набухания СКЭПТов разных марок в маслах
3.2. Разработка технологии получения полимербитумных вяжущих
3.2.1. Получение полимербитумных вяжущих с применением в качестве растворителяпластификатора каучука индустриального масла ИМ 8А
3.2.2. Получение полимербитумных вяжущих с использованием в качестве растворителяпластификатора кубового остатка
3.2.3. Получение полимербитумных вяжущих с использованием в качестве растворителяпластификатора битумного сырья
3.3. ИКспектроскопические исследования взаимодействий
при получении полимербитумных вяжущих
3.4. Испытания битума и ПБВ на термостабильность
3.4.1. Термогравиметрический анализ
3.4.2. Исследования изменения физикомеханических свойств
ПБВ при термостарении
3.5. Исследования динамической вязкости полимербитумных композиций
3.6. Исследование молекулярной подвижности в полимер
битумных композиций методами ЯМР релаксации
3.6.1. Поперечная релаксация ядерной намагниченности
ЯМР релаксация
3.6.2. ЯМР релаксация с импульсным градиентом магнитного
поля ЯМР ИГМП
3.7. Оптические методы исследования
3.8. Техникоэкономические расчеты
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Дополнительно проводилась вулканизация каучука с целью создания пространственной структуры в матрице битума, придающей системе улучшенные физикомеханические свойства. Разработана технология получения полимербитумного вяжущего с использованием тройного этиленпропиленового каучука для дорожных покрытий. Методами ИК спектрального анализа, ЯМР релаксации, реологическими методами, оптической микроскопией и с помощью модельных систем было доказано существование пространственной структуры и исследовано ее влияние на свойства вяжущих. Практическая значимость. Асфальтобетон, получаемый с применением такого ПБВ удовлетворяет требованиям ГОСТ и обладает повышенной водостойкостью, прочностью, что увеличивает срок службы дорожных покрытий и снижает затраты на ремонтные расходы. Работа проводилась при поддержке главы администрации г. Казани постановление от г. Об использовании полимербитумной композиции при капитальном ремонте дорог г. Казани и в рамках Государственной программы республики Татарстан по развитию науки по приоритетным направлениям на период до года. Раздел Нефтехимия. Пункт . АНТ января г. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на конференциях научная сессия г. Казань, г. IX Международная конференция молодых ученых студентов и аспирантов г. Казань, г. XIII Международная конференция молодых ученых по химии и химической технологии МХТИ , Москва, V Международная конференция по интенсификации нефтехимических процессов Нефтехимия , г. Нижнекамск г. Первые Кирпичнековские чтения Деструкция и стабилизация полимеров. Молодые ученые третьему тысячелетию г. Казань, г. Работа была дважды отмечена именными стипендиями главы администрации г. Казани в и г. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех основных глав, выводов и приложения. Первая глава содержит литературный обзор, в котором рассмотрены состав и строение битума, а также приведены литературные сведения о полимербитумных вяжущих, применяемых в дорожном строительстве. Во второй главе представлены характеристики исходных продуктов и методики проведенных экспериментов. В третьей главе рассмотрены вопросы о совместимости битумов и вводимого в него тройного этиленпропиленового каучука, описана технология получения полимербитумного вяжущего, представлены результаты испытаний на термостабильность ПБВ. В этой главе изложены результаты исследований по ИКспектроскопии, реологии, исследования вяжущих методами ЯМР и оптической микроскопии. Автор выражает благодарность заведующему кафедрой технологии синтетического каучука КГТУ д. Лиакумовичу А. Г. и к. ТСК Филипповой А. Г. за ценную помощь, консультации и участие в работе. ГЛАВА 1. Битумы представляют собой твердые или жидкие водонерастворимые органические материалы, состоящие из смеси углеводородов и их сернистых, кислородных и азотистых производных, растворимых в сероуглероде или четыреххлористом углероде 1. Исследования последних лет показали, что молекулы практически всех компонентов битумов содержат фрагменты карбо и гетероциклических конденсированных систем. В большинстве случаев эта система состоит из четырехшести катаконденсированных колец, из которых одно, два или три могут быть ароматическими или гетероароматическими тиофеновыми, пиррольными или пиридиновыми. Полициклическое ядро фрагмента имеет 12 метильных заместителей и один длинный 4 атомов углерода алкильный заместитель. В целом такой фрагмент содержит атомов углерода и имеет молекулярную массу 00 а. По методу Маркуссона битумы разделяют на масла, смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды 5. Масла разделяются на парафинонафтеновые углеводороды, моно, бициклоароматические и полициклоароматические соединения. В парафинонафтеновые соединения входят насыщенные углеводороды нормального и изостроения, а также полициклонафтеновые углеводороды, содержащие от 4 до 6 конденсированных нафтеновых колец 6. Моноциклоароматические соединения масел представлены пятикольчатыми конденсированными циклическими системами с 24 метильными и одним длинным алкильным заместителем. В циклической части этих соединений имеется одно ароматическое кольцо.