Регулирование показателей качества полимерно-битумных композиций на основе дивинилстирольного термоэластопласта

• Автор: Горбатовский, Антон Андреевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 .ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Нефтяные битумы и полимерно-битумные композиции
1.2 Химический состав нефтяных битумов
1.3 Современные представления о структуре нефтяных битумов и полимернобитумных композиций
1.4 Производство нефтяных битумов и полимерно-битумных композиций
1.5 Показатели качества битумов и полимерно-битумных композиций
1.6 Влияние состава полимерно-битумных композиций
на их показатели качества
1.7 Влияние природы полимерного модификатора на показатели качества полимерно-битумных композиций
1.8 Изменение эксплуатационных показателей полимерно-битумных композиций при воздействии повышенных температур
1.9 Способы регулирования показателей качества полимерно-битумных композиций
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Регулирование показателей качества битумных композиций компаундированием битумов различных структурных типов
3.2 Регулирование показателей качества битумов и битумных смесей модификацией дивинилстирольными термоэластопластами
КгаЦжБ 1101 и ДСТ
3.3 Регулирование показателей качества ПБК при использовании углеводородных пластификаторов

3.3.1 Регулирование показателей качества ПБК при использовании индустриального масла И-40 и нефтяного пластификатора ПН
3.3.2 Стабильность показателей качества ПБК, приготовленных с использованием индустриального масла И
3.3.3 Регулирование показателей качества ПБК при использовании низкокипящих пластификаторов
3.3.4 Использование низкокипящих пластификаторов с однородным химическим составом в качестве компонента ПБК
3.3.5 Использование в составе ПБК пластификаторов со сложным химическим составом
3.4. Определение влияния технологических параметров процесса смешения компонентов на свойства ПБК
3.4.1. Влияние температуры смешения на показатели качества ПБК и продолжительность процесса приготовления ПБК
3.4.2. Определение влияния последовательности смешения компонентов на показатели качества ПБК
3.4.3 Устойчивость показателей качества ПБК различного состава к воздействию высоких температур при их эксплуатации
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Нефтяные битумы представляют собой продукты переработки нефти, представляющие собой в основном смесь высокомолекулярных соединений темно-коричневого или черного цвета. Благодаря своим свойствам, таким как высокая пластичность, хорошие низкотемпературные характеристики, стойкость к воздействию деформирующих нагрузок и др., битумы нашли широкое применение в различных областях хозяйства.
Основным потребителем нефтяных битумов - около 80% - является дорожное строительство [1,2], использующее их в качестве наиболее доступного, надежного и экономически выгодного вяжущего для изготовления асфальтобетонных смесей. Большое распространение получили мастики различного назначения - многокомпонентные продукты на основе битума с функциональными добавками. К ним можно отнести дорожные и аэродромные мастики (для герметизации деформационных швов и трещин в покрытии), гидро-, пароизоляционные и кровельные составы. В некоторых случаях оправдано использование специальных праймеров-грунтовок на основе нефтяных битумов, обеспечивающих высокий уровень адгезии материала к поверхности основания.
Сырьем для производства битумов является, как правило, остаток атмосферно-вакуумной перегонки нефти - гудрон. Масштабы переработки нефтей в значительной степени обуславливают большие объемы выпуска этого продукта.
Для получения битумов применяют несколько способов: глубокая вакуумная перегонка (получение остаточного битум), окисление нефтепродуктов кислородом воздуха при высокой температуре (получение окисленного битума), компаундирование остаточных и окисленных битумов.
В России наибольшее распространение получил метод получения битумов путем окисления гудронов [3,4,5]. Варьируя параметры процесса,

гибкостью, близкой к гибкости натурального каучука. Они практически не поглощают воду, хорошо растворимы в хлорированных, ароматических и нафтеновых углеводородах, несколько хуже - в алифатических, особенно разветвленных.
Нестереорегулярные бутадиеновые каучуки хорошо растворяются в бензине, ароматических и других углеводородных растворителях. Для них также характерны хорошая совместимость с маслами, высокая износостойкость и водонепроницаемость, вследствие чего их можно рекомендовать в качестве компонента связующего для асфальтобетонных смесей.
Относительно широкое распространение получили двойные и тройные полимеры на основе этилена и пропилена: этилен-пропиленовые (СКЭП) и этилен-пропилен-диеновые (СКЭПТ). Последние содержат небольшое количество непредельных звеньев в боковой цепи. Эти полимеры имеют малую насыщенность, поэтому обладают исключительной стойкостью к окислению, действию агрессивных сред, тепло- и озоностойкостью. Они стабильны при хранении, способны смешиваться с большим количеством наполнителей, хорошо набухают в нафтеновых и парафиновых углеводородах.
Композиции с этилен-пропиленовыми каучуками применяют в качестве кровельных и гидроизоляционных покрытий, они термопластичны и имеют хорошие механические свойства.
Для модификации битума наиболее приемлемы термопластичные эластомеры - термоэластопласты, сочетающие свойства термопластов и вулканизированных эластомеров. Широко распространенным полимером этого класса является ТЭ СБС, в молекулах которого макроблоки бутадиена чередуются со стирольными макроблоками. Известны следующие торговые марки этого сополимера: ДСТ 30-01 и ДСТ 30Р-01 Воронежского завода синтетического каучука (единственный в России производитель указанных полимеров), Kraton D 1101, Kraton D 1184, Kraton D 1186 фирмы «Шелл»,